首部動力電池疊片工藝白皮書發布

來源: 作者: 發布時間:2019-07-15 131次瀏覽

  2019年,動力電池產業被提及最多的詞匯就是“安全”,其次為“成本”。實際上,安全和成本之所以被廣泛關注,正是因為當前新能源汽車正面臨著這兩方面的難題。電動汽車頻頻起火,引發社會廣泛關注和討論,一定程度上影響了消費者的購買信心和產業的健康發展;補貼大幅退坡,外資電池企業涌進,主機廠和電池企業都面臨著降成本的壓力。


  破解安全問題,技術要繼續創新;化解成本壓力,也需要技術創新。日前,由中國汽車工業協會(CAAM)、國際自動機工程師學會(SAE International)主辦,蜂巢能源科技有限公司、長城汽車股份有限公司承辦的首屆“中國國際電動汽車安全技術創新大會”在河北保定召開。


  中國汽車工業協會常務副會長兼秘書長付炳鋒在致辭時表示,于企業來說,保證新能源汽車安全既是企業產品的最基本要求,也是履行社會責任的最基本要求;對于產業來說,保證產品質量安全,也是保證產業健康發展的基本條件。他同時還指出,當前新能源汽車成本還遠遠高于燃油車的成本,產業鏈各環節還要通過技術進步和規模效應不斷降低成本。


  作為電動汽車核芯部件的動力電池,不僅關系到主機廠電動汽車產品的競爭力,更與消費者的駕車出行安全息息相關。會上,中國工程院院士楊裕生強調:“要用成熟安全的電池,發展安全節能減排的電動汽車。”


  對于下一代車規級動力電池生產工藝趨勢,清華大學安全與節能國家重點實驗室主任盧蘭光認為:“卷繞工藝優點是生產效率高,層間箍緊力可控,但是由于存在曲率半徑,特別是卷芯的內部中心曲率半徑小,導致N/P小,充放電受力不均勻,形變不一致,容易析鋰等問題。而疊片工藝正相反,各個部分受力均勻,不易變形。疊片更加適合形變大的電極材料,有利于保證充放電循環中形變一致,避免析鋰等問題。”


  


  圖為《電動車用高速疊片動力電池白皮書》發布儀式


  會上,中國化學與物理電源行業協會秘書長劉彥龍、中關村新型電池技術創新聯盟秘書長于清教、長城汽車副總裁兼蜂巢集團董事長唐海鋒、蜂巢能源總經理楊紅新、副總經理饒忠儒等共同發布了《電動車用高速疊片動力電池白皮書》。


  據了解,這是全球首部疊片電池應用白皮書,全面梳理了動力電池的發展歷程和技術特征,為車規級動力電池指明了未來發展的安全之道,有助于推動新一輪動力電池工藝技術革新。


  會議現場,劉彥龍在接受電池中國網采訪時表示,疊片方形電池在能量密度、穩定性、安全性和循環性能上有一定的優勢,過去很長一段時間,疊片效率偏低影響了該工藝的大規模應用,《電動車用高速疊片動力電池白皮書》為疊片工藝創新應用提供了參考,為電動汽車各種工藝動力電池的選擇提供了更多可選項。


  據悉,白皮書通過橫向對比疊片工藝和卷繞工藝的差異,提出了車規級電池需要滿足的安全、續航、壽命、尺寸、容量、價格等條件,從而為電池產業鏈上的各方制造工藝創新提供了明確的標準參考。


  《電動車用高速疊片動力電池白皮書》中,透露哪些干貨?


  1、卷繞與疊片的工藝差異與品質控制


  方形疊片電池與卷繞電池最大的流程差異在分切工序、模切工序和極組成型三大工序,其他工序的加工方法均相同,最大的差異在于極組成型方式的不同。


  首先,卷繞工藝正負極片是連續的,疊片工藝正負極片是片狀;其次,卷繞工藝在檢測到極片上的mark孔時,在mark孔位置進行裁斷,完成一個極組的卷繞,而疊片電芯是按照正負極片的設定數量進行疊片,數量達到設定值時完成一個電芯的疊片;最后,成型的極組在形態上存在差異,卷繞工藝的極組,在層數相同的情況下,極耳的數量比疊片電池多一倍。在品質控制方面,疊片電芯的毛刺及粉塵控制要求更高。


  2、疊時代工藝及設備的發展及性能優勢


  白皮書中介紹了目前疊片設備有三種方向:①高速疊片設備路線;②切疊一體機;③熱覆合高速疊片設備。第一種技術靈活性與可行性高,正處于開發階段;第二種由于模切機與疊片機效率匹配上還存在差異,目前還未成熟應用;第三種因為熱復合疊片工藝專利保護,限制了行業內的推廣與應用。

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