Litiumioniakkukennojen kokoonpanoprosessissa, tekniikoita on pääasiassa kaksi: käämitys ja pinoaminen. Näiden kahden teknologian luominen liittyy läheisesti seuraaviin teknisiin seikkoihin: tilankäyttöä, syklin käyttöikä, tuotannon tehokkuutta, ja akkukennojen valmistusinvestoinnit.
Litiumioniakut voidaan jakaa pehmeäksi pakkaukseksi, neliö, ja sylinterimäiset akut pakkausmenetelmiensä ja muotojensa mukaan. Sisäisen muovausprosessin näkökulmasta, pehmeät pakkaukset ja nelikulmaiset akut voidaan kääriä tai laminoida. kuitenkin, sylinterimäisiä akkuja voidaan kääriä vain niiden kaarevuuden vuoksi kaikkialla.
Näiden kahden tekniikan joukossa, käämitysprosessilla on pidempi kehitysaika ja siinä on kypsän teknologian edut, alhaiset kustannukset, ja korkea tuotto. Mutta sähköajoneuvojen tekniikan kehityksen myötä, pinoamisesta on vähitellen tullut nouseva tähti korkean volyymikäyttöasteen ansiosta, vakaa rakenne, alhainen sisäinen vastus, ja pitkä käyttöikä, ja erottuu joukosta käämitysprosessiin verrattuna. Vaikka laminointiprosessi saattaa joissakin asioissa vaatia korkeampia alkuinvestointikustannuksia, sen pitkän aikavälin suorituskykyedut ja tehokkuuden parannukset tekevät siitä tärkeän kehityssuunnan tulevaisuuden akkujen valmistusteknologialle.
Sisällysluettelo
Mikä on käämitystekniikka?
Käämitysprosessiin kuuluu leikatun positiivisen elektrodilevyn käämitys, erotin, ja negatiivinen elektrodilevy ennalta määrättyyn kokoon ja muotoon, samanlainen kuin akun hyytelörulla. Tässä prosessissa käytetään erityistä rullauskonetta materiaalin kelaamiseen ja tiivistämiseen peräkkäin kelausneulan läpi, muodostavat lieriömäisiä tai neliömäisiä akkukennoja. Myöhemmin, nämä akkukennot sijoitettiin vastaaviin metallikuoriin akun alkuperäisen rakentamisen saattamiseksi päätökseen.
Akkukennon suunnittelukapasiteetti määrää leikkauskelan koon ja käämin parametrit.
Mikä on pinottu akkutekniikka?
Pinottu akkutekniikka on prosessi, jossa positiiviset ja negatiiviset elektrodilevyt leikataan tiettyihin mittoihin suunnitteluvaatimusten mukaan, ja pinoa sitten leikattu positiivinen elektrodilevy, erotin, ja negatiivinen elektrodilevy peräkkäin monikerroksisen rakenteen muodostamiseksi. Tämä rakenne jaetaan myöhemmin useisiin pieniin akkukennoihin, jotka lopulta pinotaan ja kootaan kokonaisiksi yksittäisiksi kennoiksi hitsaus- ja pakkausprosessien avulla.
Tämä menetelmä voi parantaa akun tilankäyttöä ja optimoida sen yleisen suorituskyvyn.
Akun pinoamisprosessin vertailu käämitykseen
| Pinoaminen | Kääntyvä | |
| Energiatiheys | Korkea. Tilan käyttöaste on korkeampi. | Alentaa. Muodon ja kulman vaikutuksesta, mitä suurempi tila, sitä alhaisempi käyttöaste. |
| Rakenteellinen vakaus | Korkeampi. Sisäinen rakenne on vakaa, ja reaktionopeus on suhteellisen alhainen. | Alentaa. Sisäinen lataus- ja purkureaktionopeus on epätasainen. |
| Turvallisuus | Korkea turvallisuus. Stressin jakautuminen on johdonmukaisempaa. | Alentaa. Mahdolliset ongelmat, jotka voivat vaikuttaa käytön laatuun, kuten jauhehäviö, navan laajennus, ja pallean venyttely, ovat taipuvaisia esiintymään taivutuskohdassa. |
| Prosessin kypsyys | Matala. Polarisaattorikappaleita on suuri määrä, ja laitteiden alkuinvestointikustannukset ovat korkeat. | Korkea. Kypsä tekniikka ja alhaiset investointikustannukset. |
| Pyörän elämä | pidempään. Matala sisäinen vastus, akun kemiallisen järjestelmän korkea vakaus, ja pitkä käyttöikä. | Lyhyempi. Se on altis muodonmuutokselle myöhemmissä käytön vaiheissa, mikä vaikuttaa akun käyttöikään. |
| Nopea lataussovitus | Helppo mukauttaa. Moninapainen rinnakkaisliitäntä, alhainen sisäinen vastus, voi suorittaa suuren virran latauksen ja purkamisen lyhyessä ajassa, ja siinä on korkea akun suorituskyky. | Huono sopeutumiskyky. Lataus- ja purkuprosessin aikana, aktiivisten aineiden hajoamisnopeus korkeissa lämpötiloissa kiihtyy, mikä johtaa alhaiseen akun suorituskykyyn. |
Eri akkutyypit käyttävät erilaisia valmistusprosesseja:
Pehmeät akkukennot: Molempia tekniikoita käytetään, riippuen akkukennon valmistajasta. Pinoamistekniikkaa käytetään usein, koska sen joustava muoto sopii pinoaviin rakenteisiin.
Teräsolut: Suunniteltu ja valmistettu pinoamistekniikalla.
Neliönmuotoinen solu: Saatavilla on sekä pinoamis- että kelausprosesseja. Nykyisessä, markkinoita hallitsee pääasiassa käämitysprosessi, ja tekniikka on siirtymässä pinoamiseen.
Sylinterimäinen akkukenno: Kypsänä tuotteena, se on aina omaksunut kelausprosessin.
Nämä prosessivalinnat heijastavat kattavaa harkintaa akun suunnittelun välillä, tuotannon tehokkuutta, ja akun suorituskykyvaatimukset.
Pinoamistekniikkaa käyttävillä litiumioniakkukennoilla on etuja käämitekniikkaan verrattuna
Kennopinossa on korkeampi akun energiatiheys
Pinoamistekniikalla muodostetuilla litiumioniakuilla on korkeampi energiatiheys, vakaampi sisäinen rakenne, korkeampi turvallisuus, ja pidempi käyttöikä.
Käämitysprosessissa on kaarevat reunat ja kulmat, mikä johtaa pienempään tilankäyttöön verrattuna pinoakkuun. kuitenkin, pinottu litiumakku voi hyödyntää täysin akun kulmatilan. Siksi, kun solun suunnittelutilavuus on sama, akkupinon muodostaman kennon energiatiheys on suurempi.
Verrattuna kierrettyihin akkuihin, pinoavien rakenteiden energiatiheyttä voidaan lisätä n 6%.
Vakaampi sisäinen rakenne
Kierrettyihin akkuihin verrattuna, pinoakun kulmissa ei ole ongelmaa epätasaisesta sisäisestä jännityksestä. Akun toistuvan käytön aikana, kunkin kerroksen laajenemisvoimat ovat samanlaiset. Joten vaikka pinoamisprosessi saattaa laajentua akun käytön aikana, kunkin kerroksen kokonaislaajenemisvoima on samanlainen, joten akkupinon ulkopinta voi pysyä litteänä ja myös akun sisäinen vakaus on korkea.
Kierrettyjen akkujen käytön aikana, litiumionien virratessa ja sulautuessa, sekä positiivinen että negatiivinen elektrodi laajenevat. Käämitysprosessin kulmissa, sisä- ja ulkokerroksen sisäinen jännitys ei ole johdonmukainen. Se aiheuttaa hyytelörulla-akun aaltoilevaa muodonmuutosta. Tämä muodonmuutos voi johtaa akun käyttöliittymän suorituskyvyn heikkenemiseen, epätasainen virran jakautuminen, ja akun sisäisen rakenteen kiihtynyt epävakaus.
Korkeampi turvallisuus
Päällystemateriaali käämin molemmissa päissä on altis merkittävälle taipumiselle ja muodonmuutokselle, ja taivutusalue on altis jauheen häviämiselle, purseita, ja muut ilmiöt. Vakavissa tapauksissa, se voi aiheuttaa sisäisiä oikosulkuja akussa, johtaa hallitsemattomaan lämmöntuotantoon.
Elektrodilevy ja kalvo ovat alttiita epätasaiselle rasitukselle, tuloksena ryppyjä. Elektrodilevyn laajeneminen ja supistuminen sekä kalvon venyminen voivat aiheuttaa akkukennon muodonmuutoksia. Pinottava akkukenno on tasaisesti jännittynyt, eikä molemmissa päissä ole taivutusongelmaa. Tällä tavalla, pinoakun turvallisuus on korkeampi.
Pidempi käyttöikä
Kuten hyvin tiedetään, kun jännite ja aika ovat vakioita, mitä suurempi vastus, sitä vähemmän lämpöä syntyy. Mitä pienempi vastus, sitä vähemmän lämpöä syntyy.
Akkupinoissa on suhteellisen paljon yksinapaisia korvia, mikä on kaksi kertaa enemmän kuin käärittyjen akkujen.
Mitä enemmän napakorvia on, mitä lyhyempi elektroninen lähetysetäisyys ja sitä pienempi vastus. Siksi, pinoakkuyksikön lämmöntuotto on pieni. kuitenkin, haavaiset akut ovat alttiita muodonmuutokselle, laajennus, ja muita asioita, mikä voi vaikuttaa akun suorituskykyyn.
Joten verrattuna kierrettyihin akkuihin, pinotuilla litiumakuilla on suhteellisen pidempi käyttöikä.
Pinoakun haitat käärittyihin akkuihin verrattuna
Korkeat investointikustannukset
Tuotantolinjalle tarvittavien laminointikoneiden määrä on suhteessa akkukennojen määrään.
Laskettu hintaan 3-3.5 miljoonaa yuania yksikköä kohti yhdelle tuotantolinjalle, alkuinvestointikustannukset ovat liian korkeat. Ja käärittyjen akkujen tekniikka on kypsää, ja vastaava hinta on myös suhteellisen alhainen.
Matala tuottoprosentti
Käärittyjen akkujen leikkaustekniikka on kypsä, ja jokainen akkukenno tarvitsee leikata vain kerran positiivista ja negatiivista napaa varten, suhteellisen alhaisella vaikeusasteella. Joten myös tuotteiden kelpoisuusaste on vastaavasti korkea.
Pinoakussa on kymmeniä pieniä paloja per kenno, jokaisessa on useita leikkauspintoja, mikä vaikeuttaa tuotteiden laadun valvontaa. Tuotteen tuottoprosentti on siis alhainen.
Vaikea hallita
Kyse on edelleen prosessitekniikasta. Kierretyssä akussa on vain kaksi napakappaletta, ja jokainen akku tarvitsee vain kaksi pistehitsausta, jota on helppo hallita.
Pinottuissa akuissa on suuri määrä pinottuja elektrodeja, mikä voi helposti johtaa virtuaaliseen juottamiseen. Koska kaikki napakappaleet on pistehitsattava yhteen hitsauspisteeseen kiinnitystä varten, operaatio on vaikea.
Käämitysprosessi ohjaa nopeutta, jännitystä, jne. elektrodikappaleista leikattujen positiivisten ja negatiivisten elektrodien kelaamiseksi, sekä erotin ja muut osat yhdessä. Tämän ominaisuuden ansiosta käämitysprosessi pystyy tuottamaan vain säännöllisen muotoisia litiumakkuja.
Akun pinoamisen prosessi on pinota positiivinen elektrodilevy vuorotellen, negatiivinen elektrodilevy, ja erotin koneen läpi pinotun akkukennon muodostamiseksi. Tämä prosessi voi tuottaa litiumakkuja, joilla on säännöllinen tai epäsäännöllinen muoto, enemmän joustavuutta suunnittelussa ja käytössä.
Kuinka valita tekninen reitti? Pinoaminen vai käämitys?
Valmistuksen tehokkuuden ja tuoton näkökulmasta, pinottu kasvu on nopein. Akkukennojen valmistajat kehittävät pinottu akkutekniikkaa ja akkuyhtiöt jatkuvasti kehittävät teknologiaa, markkinat ovat siirtymässä superpinotun suunnittelun suuntaan + teräakkuratkaisuja. Voidaan katsoa, että tällä osalla on suurin potentiaali.
Erityyppisten akkujen omaksuman teknologian kehityksen suunnan näkökulmasta, pinoamistekniikan käyttö softpackuissa on tulossa trendikkääksi ja pysäyttämättömäksi.
Käämitysprosessin standardointi edellyttää yksikennoisten akkujen valmistusnopeuden parantamista. Neliömäiset solut jatkavat käämitysteknologian käyttöä kokonsa kehittymättä. Mutta jos se on neliömäinen kuori laminoitu koko, pinoamisprosessia tulee käyttää.
Kuluttajaparistoille, akun kapasiteetin ja suorituskyvyn lisäksi, valmistajat kiinnittävät enemmän huomiota käyttötehokkuuden parantamiseen. Siksi, käämitystekniikalla on suuri kysyntä.
Virta-akuille, suuret moduulit ja suuret akkukennot ovat trendi valinta. Pinoamisprosessi voi paremmin hyödyntää sen tehokkuuden etuja, luotettavuus, ja muita näkökohtia.
Kierreakkujen sisäinen vastus on suhteellisen korkea, ja vähentääkseen sitä merkittävästi, laitteiden kyvylle ja laadunvalvonnalle asetetaan korkeat vaatimukset. Tämä lisää myös kustannuksia.
Pinoakussa on litteä akkurakenne, alhainen sisäinen vastus, ja korkea tilankäyttötehokkuus. Kymmenen suurinta litiumakkuyritystä maailmassa, edustaa BYD, kaikki noudattavat pinoamisreittiä.
Jos sinulla on kysyttävää tai haluat tietää, mikä akku on paras valinta, ota meihin yhteyttä välittömästi!
Ottaa yhteyttä GycxSolar heti saadaksesi lisätietoja litiumakkutekniikasta!
