卷繞式鋰離子電池優(yōu)缺點(diǎn)
鋰離子電池在電芯正負(fù)極組裝的方式上面有2種,一種是卷繞式,其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只需1片正極和1片負(fù)極,電池比能量大,其缺點(diǎn)是,極片長(zhǎng),電池內(nèi)阻大,不利于大電流充放電,比功率小;另一種是疊片式,其優(yōu)點(diǎn)是,極片短,電池內(nèi)阻相對(duì)較小,有利于大電流充放電,其缺點(diǎn)是,電池極片多,產(chǎn)生邊料多,生產(chǎn)效率低,另外,多層極片焊接有困難,特別多層負(fù)極,使用的是銅箔,銅箔導(dǎo)電性好,不利于電阻焊,銅箔熔點(diǎn)高,也不利于超聲焊,可能虛焊,焊不牢,也可能過焊,部分極片焊斷或部分焊斷,出現(xiàn)虛焊和過焊,都會(huì)使部分負(fù)極不起作用,電池低容,更嚴(yán)重的是正極起作用而負(fù)極不起作用,會(huì)在使用過程中產(chǎn)生析鋰而出現(xiàn)安全事故。小尺寸小容量的電池不適合使用疊片式生產(chǎn),比如一lox20mm、-50mAh的電池,因?yàn)闃O片小而難以操作。
目前鋼殼圓柱形18650鋰離子電池都是卷繞式結(jié)構(gòu),具有卷繞式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。采用卷繞式結(jié)構(gòu),在局部焊接極耳,做大電流充放電時(shí),不管極片涂布得多么的均勻,都必然會(huì)產(chǎn)生電流密度分布不均勻的情況,當(dāng)大電流大倍率充電時(shí),充電電流分布也是不均勻的,鋰離子在負(fù)極上獲得電子的速度是很快的,但鋰離子在負(fù)極活性物質(zhì)內(nèi)的擴(kuò)散是速度控制步驟,由于擴(kuò)散不及時(shí),容易發(fā)生析鋰,特別是電流分布密集的地方,因而容易發(fā)生安全事故;或者析出的鋰變成死鋰,電池的容量容易衰減,循環(huán)壽命短。能量型鋰離子電池使用高倍率做充放循環(huán),循環(huán)壽命短,循環(huán)后安全性變差,就是這個(gè)原因。
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