Tại sao quy trình pin nhiều lớp lại có lợi hơn và tại sao các doanh nghiệp sản xuất pin hàng đầu lại triển khai quy trình pin nhiều lớp liên tiếp?

Quy trình sản xuất pin chủ yếu được chia thành hai tuyến kỹ thuật: quy trình cán và quy trình cuộn dây. Hiện nay, hướng kỹ thuật chính của các doanh nghiệp pin Trung Quốc chủ yếu xoay quanh việc cuộn dây, nhưng với sự tiến bộ của công nghệ cán màng, một số lượng lớn các doanh nghiệp pin bắt đầu bước vào lĩnh vực cán màng.

Báo cáo nghiên cứu thị trường pin gần đây chỉ ra rằng hiện nay, các doanh nghiệp sản xuất pin phổ thông đã có kế hoạch lộ trình công nghệ cho pin nhiều lớp. Trong xu hướng pin vuông kích thước lớn, cùng với tiến bộ công nghệ của thiết bị nhiều lớp, quy trình nhiều lớp dự kiến ​​sẽ được áp dụng rộng rãi. Trong trường hợp này, công nghệ pin nhiều lớp là gì, ưu điểm của nó là gì và tại sao các doanh nghiệp pin hàng đầu lại triển khai pin nhiều lớp?

1, Quá trình cán pin là gì?

Quá trình pin nhiều lớp

Có thể hiểu rằng cán màng là một quy trình sản xuất xếp xen kẽ các tấm điện cực và màng ngăn lại với nhau để cuối cùng hoàn thiện các lõi điện cực nhiều lớp. So với quy trình cuộn dây, quy trình cán màng có nhiều ưu điểm hơn về mật độ năng lượng, độ an toàn, vòng đời, v.v.

Trong ba dạng pin lithium khác nhau, pin hình trụ chỉ sử dụng quy trình cuộn dây, quy trình đóng gói linh hoạt chỉ sử dụng quy trình cán màng và pin hình vuông có thể sử dụng quy trình cuộn dây hoặc quy trình cán màng. Hiện nay, kế hoạch sản phẩm tương lai của các doanh nghiệp pin hàng đầu thế giới đang dần chuyển sang sử dụng pin nhiều lớp.

Quá trình cán màng có thể tránh được một cách hiệu quả các khuyết tật của lõi cực như rơi bột và khe hở do mảnh cực và màng ngăn bị uốn cong trong quá trình cuộn dây; Đồng thời, hiệu suất phóng đại của pin nhiều lớp tốt hơn so với cấu trúc thông thường, cấu trúc tai giữa và cấu trúc tai đa cực của quá trình cuộn dây. Từ việc ứng dụng các nhà máy pin, lấy BYD và Honeycomb Energy làm ví dụ, việc ứng dụng công nghệ cán màng đã dần trưởng thành và hiệu quả sản xuất được cải thiện nhanh chóng. Trong một số trường hợp, hiệu suất rất xa.

Tuy nhiên, quá trình cán màng cũng có một số vấn đề như hiệu quả sản xuất thấp và đầu tư thiết bị cao.

2, Ưu điểm của quá trình cán pin là gì?

Xét về hiệu suất của lõi điện, lõi điện được làm bằng các lớp mỏng sẽ tốt hơn và cuộn dây có một "khoảng trống" không thể vượt qua.

Một mặt, sau khi các tấm và màng điện cực dương và âm được quấn vào lõi điện, các điện cực ở mép hai bên có độ cong lớn, dễ bị biến dạng, xoắn trong quá trình sạc và xả, dẫn đến hiện tượng suy giảm hiệu suất của lõi điện và thậm chí có thể tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn; Mặt khác, do sự phân bố dòng điện không đều ở cả hai phía của quá trình phóng điện nên độ phân cực điện áp của lõi cuộn dây lớn dẫn đến điện áp phóng điện không ổn định.

Khác với cuộn dây, nguyên lý của quá trình cán xác định rằng các tấm điện cực dương và âm và màng ngăn của lõi điện sẽ không bị uốn cong trong quá trình sản xuất và có thể được mở ra hoàn toàn và xếp chồng lên nhau. Điều này không chỉ có thể làm giảm điện trở trong của lõi điện và cải thiện công suất của lõi điện mà quan trọng hơn là giao diện phẳng và ổn định cho phép mảnh cực co lại và giãn nở đồng bộ, do đó biến dạng và điện trường trở thành đồng đều, để các electron bên trong lõi điện có thể di chuyển dễ dàng hơn, từ đó đạt được tốc độ sạc và xả nhanh hơn.

Do đó, trong cùng một thể tích, mật độ năng lượng của lõi nhiều lớp cao hơn mật độ năng lượng của cuộn dây khoảng 5% và có tuổi thọ dài hơn.

Ngoài hiệu suất, độ an toàn của lõi nhiều lớp cũng tốt hơn. Lấy lõi điện nhiều lớp linh hoạt của Công nghệ Funeng làm ví dụ, thí nghiệm châm cứu của nó có thể được tiến hành mà không cần lửa hoặc thậm chí không có khói, cho thấy mức độ an toàn cao. Bí mật nằm ở "nhiệt". Lõi điện cuộn dây chủ yếu được sử dụng để tản nhiệt dọc theo trục cuộn dây. Ngoài ra, hiệu quả truyền nhiệt và tản nhiệt không lý tưởng do số lượng lớp quấn lớn; Với ít lớp điện cực hơn và diện tích bề mặt lớn hơn, lõi nhiều lớp có tác dụng truyền nhiệt và tản nhiệt rõ ràng, đồng thời độ ổn định nhiệt của lõi đã được nâng cao.

Tóm lại, quy trình cán màng vượt trội hơn quy trình cuộn dây về mật độ năng lượng, độ an toàn và hiệu quả phóng điện.