宁德时代麒麟电池动力电池产能怎么提升？工艺和叠片工艺

那么您首先想到的是什么？ 如何提高电池产能。

除了产能之外，您是否觉得现在的电池比以前充放电更好，质量更稳定，电池充放电次数更多，寿命更长？

CATL 麒麟电池

动力电池技术正在快速迭代。 我们发现LFP磷酸铁锂电池的密度已达到200kW/kg，而NCM三元锂电池的密度已达到255kW/kg。

上述进步除了电池材料技术的贡献外，还与近年来的电池工艺革命有关。

动力电池主要由正极板、隔膜、负极板等组成，以薄片状存在。 制造电池需要将这些片材封装在一起，目前采用两种制造工艺，即卷绕工艺和层压工艺。

该技术成熟，广泛应用于绕线工艺。 通过固定卷绕针的卷绕，将原材料按照负极、隔膜、正极、隔膜的顺序堆叠在一起，通过卷绕的方法直接卷制成圆柱形或椭圆圆柱形。 就像我们小时候吃的山楂卷一样。

最终卷在一起的电芯将被放置在圆柱形或方形的外壳中，成为我们常见的动力电池电芯。

缠绕工艺的优点是制造工艺简单、成本低，而且机器可以快速卷绕，因此制造效率也很高。 但在应用中发现，采用卷绕工艺的动力电池已经逐渐跟不上发展。

最大的问题是，你把它卷成一个球，然后放进一个方形的金属盒里，这很浪费空间。 最终，电池密度无法提高。

还有其他问题。 卷在一起的电极和隔膜，外层和内层的应力不同，散热条件也会不同。 最终会影响电池的安全性、稳定性和寿命。

那么秘诀就是这两年动力电池的能量密度提高了，而且更耐用了？ 这不是“滚动”而是“折叠”。

这就是层压过程。

与“卷”在一起的卷绕工艺不同，电池制造中的叠层工艺是将正极合剂层、隔膜、负极合剂层按顺序叠层，形成“三明治”结构，然后再形成多个“三明治”结构各层平行堆叠。

并联堆叠在一起后，再封装成方形电池盒，绝对是最节省空间的方式。 就像你把毛巾放在抽屉里一样，你叠在一起的毛巾肯定会比卷在一起的毛巾多。

而且现在电池越来越普及，长而薄的电池越来越受欢迎，而叠片工艺更容易生产大容量电芯。

比亚迪刀片电池

例如，比亚迪的“刀片”电池是典型的长而薄的电池，因此它采用层压工艺来实现比卷绕工艺更高的能量密度。 叠片工艺也让磷酸铁锂刀片电池的能量密度接近主流三元锂电池。

而且，通过层压工艺制造的电池质量更好，更耐用。

但为什么不在一大早使用好东西呢？ 因为层压工艺一直有一个缺点——那就是生产效率不如绕线工艺高。

这就像折叠一堆毛巾，但速度没有卷起来那么快。

层压过程中可能面临的技术问题包括隔膜褶皱、极片粉末损失和错位。 而且，如果工艺不达标，也会导致良率下降。 速度不如滚压快，生产难度较大，成本较高。

然而，随着新一代层压设备的出现，生产效率已经越来越接近传统的绕线工艺。

例如，蜂巢能源2022年发布的第三代高速层压3.0技术——蜂巢能源称之为“飞叠”。 “飞叠”首先用两层隔膜覆盖负极片。 飞行堆叠技术是通过加热辊进行热复合和隔膜封边，然后切割成片，最后与正极片依次堆叠。

飞行堆垛可实现0.125秒/件的堆垛速度，达到与卷绕工艺相同的效率。 此外，飞码设备集层压和热压功能于一体，可减少设备占地面积和成本。

目前行业最先进的是长薄短剑电芯+叠片工艺，主流动力电池企业包括中创航空、国轩高科、亿纬锂能、远景动力、瑞普蓝骏等主流动力电池企业动力电池企业纷纷推出相应产品。

叠片工艺除了提高电池能量密度外，还具有内部结构更稳定、循环寿命更长、安全性更高的特点。

这两年动力电池质量、密度的提升，都与这场电池技术革命有关。