巻線リチウムイオン電池:
巻線電極材料で形成されたセルで構成された電池を巻線電池と呼びます。巻線電池は、電池業界ではセルまたは巻線セルとしても知られています。
スタッキングリチウムイオン電池:
パワーバッテリーは、通常、プリズム、ポーチ、円筒形の3つの形式で入手できます。多くの場合、巻き取りとスタッキングという2つの異なる製造プロセスを採用しています。スタッキングバッテリーとは、特にスタッキングプロセスを利用する電気自動車で使用されるリチウムイオン電池を指します。
スタッキングバッテリーは、電気自動車で使用される従来のリチウムイオンバッテリーと同じ原理で動作します。正極、負極、セパレータ、電解質から構成され、リチウムイオンの動きを利用して発電します。
リチウムイオン電池を巻くのとリチウムイオン電池を積み重ねるのと、どちらが良いですか?
1.排出プラットフォームの比較:
巻線リチウムイオン電池:巻線型リチウムイオン電池の放電プラットフォームはわずかに低くなっています。内部抵抗が高く、分極が大きいため、分極により電圧の一部がバッテリー内で消費され、放電プラットフォームがわずかに低下します。
リチウムイオン電池のスタッキング:リチウムイオン電池のスタッキングの放電プラットフォームは高くなっています。内部抵抗が低く、分極が小さいため、スタッキングバッテリーの放電プラットフォームは、巻線バッテリーの放電プラットフォームよりも高く、材料の固有の放電プラットフォームに近くなります。
放電中により高いカットオフ電圧を必要とする多くのデバイスでは、より高い放電プラットフォームスタッキングリチウムイオン電池が好ましい選択です。
2.容量密度の比較:
巻線リチウムイオン電池:巻線リチウムイオン電池の容量密度はわずかに低くなっています。タブの厚さなどの要因、円筒形セル、そしてスペースを占める端のセパレーターの2つの層は、内部スペースが十分に活用されず、わずかに低い体積容量につながる可能性があります。
リチウムイオン電池のスタッキング:リチウムイオン電池のスタッキングは、容量密度が高くなります。バッテリーの内部スペースをより効率的に利用するため、巻線バッテリーに比べて体積容量が大きくなります。
容量の違いは、タブが厚い(巻線側のスペースが十分に利用されていない)バッテリーとタブが薄いバッテリー(巻線タブが占めるスペース)でより顕著になります。ただし、一般的な標準サイズの電池では、差は存在しますが、特に大きな差はないかもしれません。
3.エネルギー密度の比較:
巻線リチウムイオン電池:巻線リチウムイオン電池のエネルギー密度はわずかに低くなっています。これは、バッテリーを積み重ねる場合に比べて、体積容量が小さく、放電プラットフォームが小さいためです。
リチウムイオン電池のスタッキング:リチウムイオン電池のスタッキングは、エネルギー密度が高くなります。より高い放電プラットフォームとより高い体積容量は、巻線電池と比較してより高いエネルギー密度に貢献します。
要約すると、放電プラットフォームと容量密度の両方を考慮すると、スタッキングバッテリーはエネルギー密度の点で利点があります。
4.厚さの適合性の比較:
巻線リチウムイオン電池:巻線電池は、厚さの点で適合性の範囲が狭くなっています。超薄型バッテリーの場合、タブの厚さがスペースのかなりの部分を占め、バッテリーの容量に影響を与える可能性があります。超厚肉電池の場合、制御が難しくなります。巻き電極ストリップが長すぎると、バッテリーの両側のスペースを十分に活用できず、容量が減少します。
リチウムイオン電池のスタッキング:スタッキング電池は、厚さの点でより広い範囲の適合性を備えています。超薄型バッテリーでも超厚バッテリーでも、スタッキングプロセスはそのような要件に対応できます。
巻線電池は、極薄または超厚の電池の点で利点がありません。ただし、現時点では超薄型バッテリーが広く使用されていないことは注目に値します。超厚手のバッテリーの場合、2つの薄いバッテリーを積み重ねて並列に接続することで、目的の厚さを実現することができます(ただし、容量が減少します)。
5.厚さ制御の比較:
巻線リチウムイオン電池:巻線電池の厚さを制御することは困難です。セルの内部構造が不均一であるため、タブ、セパレーターの端、セルの端などの領域は厚さのばらつきが発生しやすく、厚さの制御が困難になります。
リチウムイオン電池のスタッキング:スタッキングバッテリーは、厚さの点で制御が簡単です。バッテリーの内部構造は一貫しており、バッテリーのさまざまな部分の厚さがそれに応じて均一であるため、全体的な厚さを簡単に制御できます。
巻線リチウムイオン電池の厚さ制御には課題があるため、設計上の考慮事項では、厚さにある程度のマージンを残す必要があることが多く、その結果、設計が縮小される可能性がありますバッテリーの容量。
6.厚さ変形の比較:
巻線リチウムイオン電池:巻線電池は変形しやすいです。内部構造が不均一であるため、充放電時のセル内の反応度や反応速度にばらつきがあります。そのため、巻線が厚いバッテリーの場合、高速充電または放電サイクル後に変形する可能性があります。
リチウムイオン電池のスタッキング:スタッキング電池は変形しにくいです。均一な内部構造と一貫した反応速度により、厚い細胞でも変形しにくくなります。
これは、巻線電池が非常に大きな厚さを実現するのに適していない理由の1つでもあります。
7.形状比較:
巻線リチウムイオン電池:巻線電池には2種類の形状があり、通常は長方形のプリズムの形をしています。それらはこの特定の形状に限定されています。
リチウムイオン電池のスタッキング:スタッキング電池は、形状の点でより柔軟性があります。各電極のサイズは、目的のバッテリー寸法に基づいて設計できるため、さまざまな形状のバッテリーを作成できます。
サイズの柔軟性は、スタッキングバッテリー技術の明らかな利点です。しかし、現在の市場では、非長方形のバッテリーの需要は比較的低いようです。
8.適切なアプリケーションの比較:
巻線リチウムイオン電池:巻線電池は、主に標準形状の電池が必要な従来の用途に使用されます。
リチウムイオン電池のスタッキング: スタッキング電池は、高速アプリケーション、非標準形状、および電力アプリケーションに適しています。それらの優れたレート性能とさまざまな形状のバッテリーを作成する能力により、アプリケーションの点でより用途が広いものになります。
より優れたレート機能と、外観と形状の点で幅広いオプションにより、スタッキングバッテリーは巻線バッテリーと比較して幅広い用途があります。
9.スリット:
巻線リチウムイオン電池:スリット巻き電池は便利で、歩留まりが高いです。各セルに必要なスリットは1つだけです(相対的なマシン:スリッター)正極と負極の操作は比較的簡単で、不良品が発生する可能性は低いです。
リチウムイオン電池のスタッキング:スタッキング電池のスリットはより複雑で、歩留まりが低くなります。各バッテリーは複数の小さなストリップで構成されており、各ストリップには4つの切断面があります。スリット加工では、切り込みの凹凸やバリなどの欠陥が発生しやすく、個々の電池に電極の破片やバリが発生する可能性が大幅に高まります。
10.バッテリースポット溶接:
巻線リチウムイオン電池:巻線型電池のスポット溶接は比較的簡単です。各バッテリーに必要なスポット溶接は2つだけであるため、溶接の制御が容易になります(相対的なマシン:溶接機)プロセス。
リチウムイオン電池のスタッキング:スポット溶接のスタッキングバッテリーは、疑似はんだ付けになりやすいです。すべての電極ストリップは、1点にスポット溶接する必要がありますが、これは実行が難しく、溶接が不完全になるリスクが高まる可能性があります。
擬似はんだ付けの制御は、小規模生産では難しくありません。しかし、大規模な生産では、不完全な溶接の問題を監視し、効果的に対処することが困難になります。