刀片電池疊片與卷繞的區別

電化學效能方面

1、內阻差異

通過疊片工藝製造的電池具有較低的內部電阻，而卷繞工藝製造的電池具有較高的內部電阻。因為卷繞工藝的電芯通常採用單極耳輸出電流，而疊片工藝的電芯是多個極耳的並聯焊接，這種方式極大的降低了充放電過程的鋰離子遷移路徑。更低的內阻使得電芯在使用中發熱情況的改善，從而優化了電芯初始能量密度的衰減速率，因此疊片工藝的電池容量衰減更慢。

2、迴圈壽命差異

隨著電池正常使用的充放電過程的累積，電芯內產熱後對電芯的工作溫度有所影響。對於疊片工藝製造的電芯，內部結構均勻，也能夠較為均勻的分佈熱量，包括散熱能力也較好而卷繞工藝製造的電芯，內部結構與機械錶現出現梯度性變化，極片與隔膜之間的散熱方向不均勻，從而造成了溫度梯度分佈的情況，易於出現內圈散熱慢、外圈散熱快的現象。而集聚的高溫也將影響電池活性物質的物相結構與電化學效能，長期使用造成鋰離子脫嵌的阻力，也使得電池表現出快速容量衰減的現象，也就是電池迴圈週期偏短。

3、電極片機械應力差異

兩種電極片處理工藝導致電池具有不同的內部機械應力表現。疊片工藝製造的電極片之間的受力區域相同，沒有明顯的應力集中點，並且在充放電過程中不易出現極片材料層損壞的情況。卷繞工藝製造的電芯在彎折處產生應力集中。根據電池分析經驗，卷繞的彎曲部位在電訊號的刺激下更容易發生結構性破壞，以及造成短路和析出鋰金屬的情況。應力集中點是主要造成電池失效的初始位置，也導致卷繞工藝的電芯迴圈壽命偏短。

4、電池倍率效能不同

疊片式工藝相當於多極片並聯起來，更容易在短時間內完成大電流的放電，有利於電池的倍率效能。而卷繞式工藝則正好相反，單一極耳導致倍率效能略差。

5、能量密度設計差異

疊片工藝製造的電池能夠支援更高的能量密度，主要是疊片處理方式能夠更好的利用封裝空間，增加有效材料的填充而卷繞工藝製造的電池，電極片彎曲的圓形結構，以及所使用的的雙隔膜結構佔據了一定空間，未能達到更高的空間利用率，進而造成較低的能量效果。

處理工藝方面

1、電極片製造差異

相對於疊片的生產方式，卷繞生產的方式自動化程度及配套裝置供應商都處於成熟階段，並且當前電芯製造商多采用卷繞式的生產工藝。而疊片工藝的裝置及配套環節稍顯複雜，對極片的裁切合格率要求極為嚴格。一般而言，卷繞方式的裁切主要在電芯開始卷繞和終止卷繞的兩個節點，而疊片方式的裁切需要長期精準的控制，每一個極片都要經歷四刀的切割，並且對極片的斷面、掉粉、毛刺等情況都需要控制，在極片一致性方面要求頗高。

2、電池製造差異

卷繞工藝製造電池的操作相對簡單，半自動裝置和全自動裝置均可高效完成電芯的組裝與封裝。疊片工藝製造電池較為複雜，需要較高比例的人工操作，並且由於裝置產業鏈並不成熟，自動化生產難以規模化複製。

另外，在電池質量控制方面，卷繞工藝的型別更容易把控，疊片工藝製造則因為複雜的工藝環節難以獲得良好的一致性。