Nei prossimi 2 ~ 3 anni, le celle della batteria ESS continueranno ad aggiornarsi a una capacità maggiore, la capacità della cella dovrebbe aumentare a oltre 300 Ah, il che porrà requisiti più elevati sulla tecnologia, la produzione e i materiali della batteria.

Per ora, queste grandi celle della batteria ESS sono celle prismatiche. In base alla differenza del processo di assemblaggio delle celle, le celle prismatiche possono essere suddivise in due categorie: celle della batteria impilate e celle della batteria avvolte.

Quindi, qual è la differenza tra le celle della batteria impilate e le celle della batteria avvolte？Quanto segue è il processo di laminazione e impilamento dell'elettrodo della batteria VS processo di avvolgimento dell'elettrodo della batteria, che mostra i vantaggi e gli svantaggi di ciascuno.

Il processo di avvolgimento della batteria è stato sviluppato nel corso di un lungo periodo di tempo e presenta i seguenti vantaggi.

• La catena industriale che supporta il processo di avvolgimento della batteria è molto matura e il costo di investimento è relativamente inferiore.
• La tecnologia di avvolgimento dell'elettrodo della batteria è molto matura, l' avvolgitore dell'elettrodo della batteria è stato altamente automatizzato e anche la sua efficienza produttiva e il tasso di rendimento sono molto elevati.

Man mano che la capacità e le dimensioni delle celle continuano ad aumentare, gli svantaggi del processo di avvolgimento della batteria diventano più evidenti.

• Le celle avvolte hanno una curvatura agli angoli, con conseguente minore utilizzo dello spazio rispetto alle celle impilate e maggiore è la capacità della batteria, più evidente è lo spreco di spazio.
• Le celle avvolte hanno una curvatura agli angoli C e la cella è soggetta a deformazione ondulata, che porterà a una scarsa interfaccia della batteria e a una distribuzione irregolare della corrente, accelerando il decadimento della durata della batteria.
• Dopo la flessione degli elettrodi delle celle avvolte, il materiale di rivestimento subisce una grande deformazione di flessione, che indurrà facilmente problemi come caduta di polvere e sbavatura, e questo aumenterà il rischio di cortocircuito interno e fuga termica della batteria. Man mano che la capacità e le dimensioni delle celle continuano ad aumentare, i requisiti delle celle delle batterie avvolte per la produzione estrema dei produttori di batterie aumenteranno rapidamente e la difficoltà di compatibilità tra le celle delle batterie ad alta capacità e il processo di avvolgimento aumenterà notevolmente.

Di seguito sono riportate le caratteristiche del processo di laminazione e impilamento della batteria.

Innanzitutto i vantaggi.

• Il numero di linguette della batteria nelle celle impilate è il doppio di quello delle celle avvolte. L'aumento del numero di linguette della batteria si traduce in una distanza di trasferimento degli elettroni più breve, una resistenza inferiore del 10% ~ 15% rispetto alle celle avvolte, una minore generazione di calore e una durata del ciclo teorica più lunga, soddisfacendo i requisiti dell'ESS di massa per un'elevata sicurezza e una durata ultra lunga ciclo di vita.
• Le celle impilate non presentano il problema degli angoli a C nel processo di assemblaggio delle celle, che possono sfruttare appieno lo spazio agli angoli dell'involucro della batteria e migliorare la densità di energia volumetrica e la densità di energia di massa.
• La cella impilata non presenta il problema di uno stress interno sbilanciato negli angoli a C e ogni strato di elettrodi può mantenere un'interfaccia relativamente piatta durante il ciclo cellulare a lungo termine, evitando problemi come la distribuzione non uniforme della corrente e una migliore ritenzione della capacità nel mezzo e il ciclo di vita tardivo.

Tuttavia, per celle di batteria di grande capacità, il processo di laminazione e impilamento della batteria presenta attualmente alcuni svantaggi.

• Il processo di laminazione e impilamento della batteria è stato sviluppato per un periodo di tempo relativamente breve, la catena industriale non è abbastanza matura e il costo di investimento è relativamente più elevato.
• La tecnologia di impilamento degli elettrodi della batteria non è stata abbastanza matura, l'automazione della macchina impilatrice degli elettrodi della batteria è relativamente bassa e anche la sua efficienza di produzione e il tasso di rendimento sono relativamente bassi.

In sintesi, in teoria, le celle impilate presentano i vantaggi di un soffitto di densità di energia volumetrica più elevato, una struttura interna più stabile e una durata del ciclo più lunga, che si adatta meglio al processo di produzione di celle della batteria ad alta capacità, ma ci sono carenze come l'elevata costo dell'investimento in attrezzature, basso rendimento, efficienza insufficiente e processo difficile.

Con la maturità della tecnologia del processo di laminazione e impilamento delle batterie e il miglioramento dell'efficienza dell'impilatore di batterie, la bassa efficienza e l'alto costo della tecnologia delle batterie impilate dovrebbero essere completamente risolte e formare una situazione competitiva di "complemento e competere tra loro con la tecnologia del processo di avvolgimento della batteria.

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