解决方案与案例

掌握核“芯”才是最大的底气详解长城自己的动力电池——蜂巢能源「叠片电池」

  全系产品搭载集团旗下蜂巢能源动力电池。该款电池因采用了先进的叠片工艺,具有更好的稳定性和更长的循环寿命。同时,长城重工利用自主研发的电池管理系统,实现了对电池状态的实时监控、远程诊断和预测性维护,全方位、全周期的保证了电池安全与健康。

  基于这些显著的技术优势,长城重工2024年推出最长可达8年的动力电池VIP延保服务,这一举措在新能源工程机械行业内堪称首屈一指,极大地缓解了客户的后顾之忧,彰显了企业对产品质量的坚定信心和对客户的真实需求的深刻理解。

  本期,就让我们走进蜂巢能源,进一步探索更适合新能源工程机械的动力电池——叠片电池。

  长城控股集团旗下蜂巢能源科技股份有限公司成立于2018年,总部在江苏常州,是专业锂离子电池系统提供商,专注于新能源汽车动力电池及储能电池系统的研发、生产和销售。公司自2012年起开展动力电池的预研,2018年正式独立面向全行业发展。基本的产品包括电芯、模组、电池包及大型储能、单元储能、中型储能、家储、便携等全序列储能产品,可按照每个客户需求为其提供动力电池及储能产品整体解决方案。

  蜂巢能源科技股份有限公司是国家认定的高新技术企业,陆续承担了国家“高端功能与智能材料”重点专项、国家“十四五新能源汽车”重点专项、发改委重大专项等多项国家、部委重点项目。公司科创实力和技术实力获得广泛认可,荣获2023年胡润中国能源民营企业TOP100、2023年工信部“绿色供应链管理企业”、2023年“全球新能源汽车前沿及创新技术”奖等重磅奖项。此外,在2023年世界动力电池大会期间,工信部发布了2023年动力电池产业高质量发展指数,蜂巢能源成功登顶高居第一。

  长城重工的全线产品现均配备蜂巢能源创新研发的叠片电池。叠片技术是一种先进的电池制造工艺,它通过将正负极片层叠组合,形成电芯。

  相较于传统的卷绕工艺,叠片工艺虽然在技术上更具挑战性,且在早期面临良品率较低的问题,但它所生产的电芯在单位体积内的包含的能量、安全性和循环寿命方面却有着显著优势,正慢慢的变成为行业的新趋势

  蜂巢能源通过自主研发的行业最高效率叠片3.0工艺——飞叠技术,实现了0.125秒/片的叠片速度,这一效率已经媲美甚至超过了传统的卷绕工艺,解决了长期以来叠片效率低、产品良率低的难题,为叠片电池的广泛应用打开了新的可能性。

  叠片工艺制造的电池里面电阻较低,是因为叠片工艺采用多个极耳并联焊接,减少了锂离子的迁移路径,低内阻可改善电芯在使用时的发热情况,使得电芯初始单位体积内的包含的能量的衰减速率变慢。相比之下,卷绕工艺制造的电池由于采用单极耳输出电流,内部电阻较高。

  叠片工艺制造的电池具备比较好的散热性能,其内部结构支持较均匀的分布热量而卷绕工艺制造的电池由于内部结构与机械表现出梯度性变化,散热方向不均匀,有可能会出现温度梯度分布的情况。这导致卷绕工艺的电池在经常使用中有可能会出现容量衰减较快的现象,造成电池的循环周期偏短。

  两种工艺还存在机械应力方面的差异,叠片工艺制造的电极片之间受力区域相同,无明显应力集中点,充放电过程极片材料层不会非常容易损坏。而卷绕工艺制造的电芯在弯折处产生应力集中,容易在电信号的刺激下导致电池发生结构性破坏、短路和锂金属析出等问题,进而影响电池的循环寿命。

  叠片工艺制造的电池相对于卷绕工艺具有更加好的倍率性能,短时间内能更快地完成大电流放电。这是因为叠片工艺相当于将多个极片并联起来,增加了电流通道,减少了单个电极片的电流负荷。而卷绕工艺制造的电池,电极片是串联的,电流一定要通过每一个卷绕的层次,限制了电池的放电能力。

  叠片工艺能更好地利用封装空间,增加有效材料的填充因此叠片工艺制造的电池能支持更高的单位体积内的包含的能量。而卷绕工艺由于电极片弯曲的圆形结构、与所使用的双隔膜结构占据了一定空间,未能达到更高的空间利用率,导致单位体积内的包含的能量较低。

  通过以上的分析我们大家可以发现,叠片电池很好的满足了新能源工程机械在复杂多变的工况条件下对动力电池的特别的条件:高的单位体积内的包含的能量以保证长时间作业、更强的放电效率以应对重载工况、更长的长循环寿命以减少维护成本、更好的热平衡性能以增强整机可靠性。

  长城重工将依托集团的优势资源,以时下最前沿的绿色智能科技,持续为客户提供高的附加价值超高的性价比的工程机械产品,助力社会绿色可持续发展,推动行业生产力创新与变革!

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