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卷绕式锂离子电池优缺点

锂离子电池在电芯正负极组装的方式上面有2种,一种是卷绕式,其优点是结构简单,只需1片正极和1片负极,电池比能量大,其缺点是,极片长,电池内阻大,不利于大电流充放电,比功率小;另一种是叠片式,其优点是,极片短,电池内阻相对较小,有利于大电流充放电,其缺点是,电池极片多,产生边料多,生产效率低,另外,多层极片焊接有困难,特别多层负极,使用的是铜箔,铜箔导电性好,不利于电阻焊,铜箔熔点高,也不利于超声焊,可能虚焊,焊不牢,也可能过焊,部分极片焊断或部分焊断,出现虚焊和过焊,都会使部分负极不起作用,电池低容,更严重的是正极起作用而负极不起作用,会在使用过程中产生析锂而出现安全事故。小尺寸小容量的电池不适合使用叠片式生产,比如一lox20mm、-50mAh的电池,因为极片小而难以操作。

目前钢壳圆柱形18650锂离子电池都是卷绕式结构,具有卷绕式结构的优点和缺点。采用卷绕式结构,在局部焊接极耳,做大电流充放电时,不管极片涂布得多么的均匀,都必然会产生电流密度分布不均匀的情况,当大电流大倍率充电时,充电电流分布也是不均匀的,锂离子在负极上获得电子的速度是很快的,但锂离子在负极活性物质内的扩散是速度控制步骤,由于扩散不及时,容易发生析锂,特别是电流分布密集的地方,因而容易发生安全事故;或者析出的锂变成死锂,电池的容量容易衰减,循环寿命短。能量型锂离子电池使用高倍率做充放循环,循环寿命短,循环后安全性变差,就是这个原因。

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