前段時(shí)間，在SPS軟包疊層電池發(fā)布會(huì)上，福能科技董事長(zhǎng)王軍介紹，電池采用無(wú)極耳設(shè)計(jì)，可以使電池的倍率性能更高，電芯損耗更低而且，福能科技還提供了多種極耳選擇，有上下極耳和側(cè)面極耳如果想要更高的放大倍數(shù)，也可以四面都有耳朵王偉說(shuō)

除了SPS軟包疊層電池，特斯拉的4680電池還采用了無(wú)極極耳設(shè)計(jì)，并號(hào)稱單次能量提升5倍，功率輸出比有極耳的電池提升6倍。

這是無(wú)限的耳朵，以及各種極端的耳朵，這幾乎使邊肖暈頭轉(zhuǎn)向不過(guò)可以發(fā)現(xiàn)，這些電池性能的提升似乎與其無(wú)極耳設(shè)計(jì)有關(guān)

那么什么是極耳呢耳朵有哪些類型越來(lái)越流行的無(wú)盡耳朵的設(shè)計(jì)是什么標(biāo)簽的數(shù)量如何影響電池性能這些你都知道嗎今天我將帶您瀏覽這篇文章

什么是極耳。

拉環(huán)是鋰離子聚合物電池產(chǎn)品的組成部分只要有鋰電池，就會(huì)有拉片，比如我們生活中使用的手機(jī)電池，筆記本電池作為充放電過(guò)程中電流傳輸?shù)募~帶，極耳的導(dǎo)熱導(dǎo)電性能也會(huì)影響電池的性能

任何電池都是由正負(fù)極，電解液，隔離膜和外殼組成在加工電池中的正極，隔膜和負(fù)極時(shí)，需要焊接導(dǎo)電介質(zhì)將電芯和外殼連接起來(lái)耳朵是從電芯引出正負(fù)極的金屬導(dǎo)電介質(zhì)

一般來(lái)說(shuō)，電池正負(fù)極的耳朵是充放電時(shí)的接觸點(diǎn)，但這個(gè)接觸點(diǎn)并不是電池外部的銅片，而是電池內(nèi)部的一個(gè)連接。

極耳的分類

根據(jù)不同的分類依據(jù)，極耳可以分為四類。

1.根據(jù)接線片數(shù)量:單極接線片，雙極接線片/多極接線片，全極接線片—軟連接，全極接線片—硬連接。

2.根據(jù)成品的包裝，可分為圓盤式和板式。

3.按耳膠分:黑膠，黃膠，白膠。

4.根據(jù)極耳金屬帶的材料:電池的正極由鋁制成，負(fù)極由鎳或銅鎳制成。

今天我們以耳片數(shù)量為主要分類依據(jù)，來(lái)看看吧。

通過(guò)凸耳的數(shù)量可分為單極凸耳，雙極凸耳/多極凸耳，全極凸耳—軟連接和全極凸耳—硬連接。

1.單極極耳:一般小型電池分別有正極和負(fù)極，每個(gè)電極上有一個(gè)極耳伸出來(lái)傳導(dǎo)電流。

2.雙極極耳/多極極耳:如果只用一個(gè)極耳，電流充放電會(huì)導(dǎo)致內(nèi)阻過(guò)大，容易引發(fā)各種安全問(wèn)題所以現(xiàn)在的電池逐漸使用兩極極耳甚至多極極耳例如，在層壓過(guò)程中，每層極片都有一個(gè)接線片

3.全極極耳—軟連接:目前國(guó)內(nèi)圓柱形電池有全極極耳軟連接和硬連接兩種主流形式其中，軟連接是指集電板帶有一個(gè)凸耳連接外殼

4.全極耳硬連接=無(wú)極耳:我們經(jīng)常聽(tīng)到的無(wú)極耳電池，更準(zhǔn)確的說(shuō)是全極耳電池。

明明是一回事，兩個(gè)名字卻給人完全相反的感覺(jué)到底是有還是無(wú)，具體來(lái)看一下

我先介紹一個(gè)術(shù)語(yǔ):集電器是收集電流的結(jié)構(gòu)或部件在鋰離子電池中，主要指金屬箔，如銅箔，鋁箔等在充放電過(guò)程中，電子會(huì)沿著集流體的方向前進(jìn)，直到到達(dá)極耳的位置

所謂無(wú)極極耳，就是將整個(gè)正/負(fù)極集流體變成極耳，通過(guò)集流體直接與電池殼或集電板連接，這樣可以增加導(dǎo)電面積，縮短導(dǎo)電距離。

凸耳數(shù)量對(duì)蓄電池的影響

特斯拉發(fā)布無(wú)極耳新品4680電池后，引起廣泛關(guān)注，甚至業(yè)界稱之為電池革命馬斯克還表示，他將建立自己的超級(jí)電池工廠，這將使電池壽命增加54%，成本降低56%

馬斯克的信心似乎源于采用無(wú)極耳設(shè)計(jì)的新4680電池，這也讓人不禁想知道耳數(shù)對(duì)電池性能有什么影響。

1.降低內(nèi)阻，提高電池充放電率。

之前有研究人員做過(guò)實(shí)驗(yàn):選取兩種正負(fù)極系統(tǒng)相同，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同的電池，比較不同結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)鋰離子電池內(nèi)阻和倍率性能的影響。

通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，與單極極耳設(shè)計(jì)的電池相比，雙極極耳設(shè)計(jì)的電池內(nèi)阻更低，大電流充放電時(shí)溫升更小。

結(jié)果表明，通過(guò)增加極耳數(shù)量，可以改變電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，電池的交流內(nèi)阻降低約一倍，電池以相應(yīng)的速率放電時(shí)，中值電壓升高，溫升降低伴隨著極耳數(shù)量的增加和交流內(nèi)阻的減小，鋰離子電池的DC阻抗變小

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，電池極耳設(shè)計(jì)的改變會(huì)影響電池的內(nèi)阻通過(guò)增加或減少極耳的數(shù)量，可以改變電池的內(nèi)阻，內(nèi)阻越小的電池充放電性能會(huì)越好

2.縮短電流傳導(dǎo)距離

以特斯拉的4680電池為例因?yàn)闊o(wú)極耳設(shè)計(jì)，被稱為革命性電池

根據(jù)特斯拉之前透露的信息，4680采用的是切掉耳朵的方式，把長(zhǎng)的部分切成幾個(gè)小塊，然后在包裝的時(shí)候把這些小塊向內(nèi)折疊。

在這個(gè)表格中，我們來(lái)看看特斯拉的三個(gè)電池電流的傳導(dǎo)距離。

傳統(tǒng)18650電池的卷繞長(zhǎng)度約為800mm，21700電池的卷繞長(zhǎng)度約為1000 mm，而4680電池將整個(gè)集流體變成極耳后，導(dǎo)電長(zhǎng)度變成了80 mm，無(wú)極耳的設(shè)計(jì)大大縮短了電流的傳導(dǎo)距離。

3.增加電流傳導(dǎo)面積，降低損耗。

如上所述，無(wú)電極接線片將正/負(fù)集電器變成接線片，該接線片通過(guò)集電器與電池殼或集電器直接連接這樣既增加了電流傳導(dǎo)的面積，又減少了損耗，使電子不用跑多遠(yuǎn)就能到達(dá)極耳的位置

4.更好的散熱

電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池組容量大，發(fā)熱問(wèn)題不容忽視傳統(tǒng)帶極耳的電池電擊小，不利于電流傳導(dǎo)電池充放電時(shí)，容易造成極耳與極耳連接處局部過(guò)熱

無(wú)極極耳設(shè)計(jì)將整個(gè)正/負(fù)極集流體變成極耳，電流傳輸會(huì)比較均勻，發(fā)熱也會(huì)比較均勻，散熱也會(huì)相對(duì)更好均勻的溫度控制也是延長(zhǎng)電池壽命的關(guān)鍵點(diǎn)之一

5.提高能量密度和電池容量

能量密度分為質(zhì)量能量密度和體積能量密度無(wú)極耳設(shè)計(jì)將4680單體能量提高5倍，單體能量密度約300Wh/kg，電池組能量密度約217Wh/kg

伴隨著能量密度的增加，電池容量增加，使4680的電池壽命增加16%，成本降低14%。

此外，4680電池的體積利用率達(dá)到63%，富能大軟包疊層電池的體積利用率達(dá)到75%，都體現(xiàn)了無(wú)極耳設(shè)計(jì)對(duì)體積能量密度的提升。

6.無(wú)極耳的制作工藝比較難。

雖然無(wú)極耳的設(shè)計(jì)更好，但是在制造上有些困難比如焊接的時(shí)候，就需要表面焊接的技術(shù)與傳統(tǒng)的兩個(gè)拉片點(diǎn)焊相比，操作難度更大一不小心，整個(gè)電池就報(bào)廢了或許這也是480電池量產(chǎn)時(shí)間線拖了這么久的原因之一

極耳的分類依據(jù)——極耳膠

最后附上目前軟包電池常用極耳膠的分類和極耳膠的性能:

我們先來(lái)看看什么是耳膠。

耳膠是連接電池內(nèi)外電極端子必須使用的薄膜，是電池的核心材料之一。

這個(gè)膜就是極耳上的絕緣部分，它的作用是防止電池封裝時(shí)金屬帶和鋁塑膜之間短路，防止電池封裝時(shí)液體泄漏，通過(guò)加熱和與鋁塑膜熱熔密封。

拉環(huán)由兩片薄膜組成，中間夾著一條金屬帶，而拉環(huán)膠通常由三層熱壓在一起的材料組成。

據(jù)耳膠說(shuō):

根據(jù)拉片膠，拉片可分為黑膠，黃膠，白膠三種。

橡膠耳:一般用于低端數(shù)碼小電池。

黃色電極耳:一般用于低端動(dòng)力電池和高倍率電池。

橡膠耳:一般用于高端數(shù)碼電池，動(dòng)力電池，高倍率電池。

其中白膠分為單層白膠，三層白膠和五層白膠。

目前，軟包裝電池中常用的極耳膠有:

目前軟包電池常用的極耳膠有浮雕單層白膠，浮雕三層白膠，DNP黑膠和DNP黃膠。

浮雕單層白膠

單層白膠一般由一層改性PP組成，類似于最初的鋁塑膜內(nèi)層，熔點(diǎn)140℃，接近鋁塑膜內(nèi)層CPP的熔點(diǎn)。

由于只有一個(gè)熔點(diǎn)，當(dāng)熱封溫度超過(guò)熔點(diǎn)時(shí)，容易導(dǎo)致完全熔融短路，而熱封溫度不足時(shí)，則會(huì)形成軟化，封裝溫度較窄，難以控制這樣會(huì)導(dǎo)致鋁塑膜CPP層熔化聚合不完全，電池容易漏液脹氣

浮雕三層白膠

熱封PP/高溫阻隔層CPP/熱封PP，白膠采用三層不同功能的PP材料，熱封層和高溫阻隔層屬于同一種材料。

即PP層由CPP層改性而成，外層采用與鋁塑膜內(nèi)層類似的材料，保證了與鋁塑膜的融合另外，由于兩者熔點(diǎn)相同，不會(huì)有分層的風(fēng)險(xiǎn)，所以高端客戶和動(dòng)力電池一般都采用這種耳片膠

厚度:100μ m 10μ m

熔點(diǎn):130—137℃/162—167℃/130—137℃

DNP乙烯基

熱封PP/PET或PEN/熱封PP層，DNP黑膠的功能層和PP層是由不同的物質(zhì)組成的，有很多界面封裝或浸入電解液后會(huì)發(fā)生脫層，高端客戶一般不使用另外，乙烯基的PP層有三種熔點(diǎn)不同的物質(zhì)，黑色素:66℃，PE 105℃，PP 167℃，界面更不穩(wěn)定

厚度:72μ m 10μ m，100μm 10μm

熔點(diǎn):137℃/265℃/137℃

DNP黃原膠

熱封PP/無(wú)紡布/熱封PP，DNP黃原膠結(jié)構(gòu)為中間功能層UHR，兩表層為同一CPP改性的PP層。

黃膠改善了搪膠的分層現(xiàn)象，但結(jié)構(gòu)與搪膠相同，可以說(shuō)是搪膠的改進(jìn)產(chǎn)品但還是會(huì)有脫層，功能層是無(wú)紡布，熱封時(shí)不流動(dòng)，所以兩層PP的流動(dòng)會(huì)破壞拉環(huán)膠本身的結(jié)構(gòu)

厚度:100μ m 10μ m

熔點(diǎn):130℃/300℃/130℃

據(jù)一位電池R&D工程師介紹，國(guó)內(nèi)高端電池客戶多采用單層浮雕80μm和50μm白膠一般低端客戶用DNP黑膠和DNP黑膠三層白膠在日本和韓國(guó)應(yīng)用廣泛日韓電池公司很少用單層白膠，基本都用三層白膠國(guó)內(nèi)高端電池企業(yè)也在逐步采用三層結(jié)構(gòu)的白膠

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