巻き電池の特徴は何ですか？

特定の種類のバッテリー、特にリチウムイオンバッテリーは、巻線に特有の製造技術を使用して作られています。しっかりと巻かれたコイルまたはスパイラルを作成するために、電極材料 (通常はアノードとカソード) とセパレータ材料が巻かれます。得られた構造はバッテリーセルのコアとして機能し、電極ゼリーまたはゼリーロールと呼ばれます。

リチウムイオン電池は多くの場合、正極と負極、セパレータ、電解質を一緒に巻いて電池セル内にコンパクトな構造を形成する、巻回または積層構造を持っています。一部の巻線式バッテリーは、極端な温度では性能にばらつきや制限が生じる場合があります。

ワインディングセルバッテリーは、充電と放電サイクルを繰り返すように設計されています。バッテリーの性能が著しく低下するまでにバッテリーが耐えられるサイクル数は、バッテリーの特定の化学的性質と品質によって異なります。

巻回セルは、正極材料と負極材料が間にセパレータを挟んで一緒に巻かれたコイル状または巻回構造を持っています。巻き取り設計により、バッテリーの形状を柔軟に設定できるため、柔軟性が必要な特定の用途に適しています。

これらのバッテリーはエネルギー密度が高いことが多く、コンパクトなスペースで比較的大量のエネルギーを貯蔵できます。

ほとんどの巻線バッテリーは充電可能で、複数回の充電と放電サイクルが可能です。これらは、ラップトップ、カメラ、電気自動車などのポータブル電子機器など、小型で軽量の電源が必要なアプリケーションでよく使用されます。

3.2V 20A低温LiFePO4バッテリーセル-40℃3C放電容量≥70％充電温度：-20〜45℃放電温度：-40〜+ 55℃鍼灸試験合格-40℃最大放電率：3C

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バッテリーは 2 つの極コンポーネントと簡単なスポット溶接だけを使用して巻くことができます。各バッテリーに必要なスポットは 2 つだけなので、プロセスの制御が簡単になります。一方で、巻線数よりも積み重ねられるポール部品の数がはるかに多いため、溶接ミスが発生しやすくなります。すべてのポール部品を単一のはんだ接合部にスポット溶接するのは困難です。

磁極片の速度、張力、相対位置、その他の要因を調整することにより、スリット付きカソード、アノード、およびセパレータが巻き取りプロセス全体を通じて一緒に巻かれます。プロセスの特殊性により、通常の形状のリチウム電池のみが製造される場合があります。

代替の製造技術と比較して、巻回電池には、特にリチウムイオン電池にとって多くの利点があります。これらの利点には次のようなものがあります。

高密度のエネルギー

巻回することで電極材料をよりコンパクトかつ効率的に配置できるため、電池のエネルギー密度が向上します。これは、巻くことにより電極材料の表面積が増加し、保持できるエネルギーが増加するためです。

強化された電気能力

電極材料はしっかりと巻かれているため、内部抵抗が減少し、バッテリーの電気的性能が向上します。バッテリ寿命の延長と効率の向上は内部抵抗の低下の結果であり、これにより放電および充電サイクル中のエネルギー損失が減少します。

低温高エネルギー密度頑丈なラップトップ ポリマー バッテリーバッテリー仕様: 11.1V 7800mAh -40℃ 0.2C 放電容量 ≥80%防塵、耐落下性、耐腐食性、耐電磁干渉性

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セルアーキテクチャの多用途性の向上

セルの形状とサイズに関しては、積層技術よりも巻き付けの方が多用途です。この適応性は、ポータブル電子機器など、スペースが不足している用途では特に重要です。

低発熱量

物質の燃焼中に生成されるエネルギー量は一般にその発熱量と呼ばれ、「メガジュール/キログラムなどの質量単位当たりのエネルギー」に関して表現されることもあります。

その観点から見ると、生産ラインには10台の巻線機が必要となります。生産ラインでの巻取り装置のコストは、1 セットあたり 300 ～ 350 万人民元に基づいて、およそ 30 ～ 35 RMB です。生産ライン上のセルの数によって、必要なスタッキングマシンの数が決まります。

巻き上げバッテリーは通過率が高く、カットも簡単です。各バッテリーセルの負極と正極を一度切断するだけで済むため、それほど難しくはありません。対照的に、積層切断バッテリーの各セルは数十個の小片で構成され、各小片には 4 つの切断面があるため、積層切断バッテリーでは不良品が発生する可能性が高くなります。

生態学的および環境保護

リチウムイオン電池は、積層または巻き取り手順を使用して電池セルが構築されることが多いため、巻き取り技術と関連付けられることがよくあります。

巻線技術のおかげで、バッテリーセルをよりスペース効率が高くコンパクトな方法で設計できるようになりました。これは、スペースが貴重な電気自動車のようなアプリケーションでは特に重要です。

巻き取りプロセスにより、さまざまなサイズや形状のバッテリーセルの構築が可能になります。バッテリーはその適応性により、さまざまな用途やフォームファクターで使用できます。

より優れたエネルギー密度を備えたバッテリーセルは、巻線技術の恩恵を受ける可能性があります。これは、特定の重量または体積でできるだけ多くのエネルギーを蓄えることが重要な用途にとって重要です。

バッテリーの熱性能は巻線設計によって改善できます。リチウムイオン電池の寿命と安定性を維持するには、効果的な熱放散が必要です。巻線技術を使用するとバッテリーセルの製造を合理化できるため、生産コストが削減され、全体的な効率が向上する可能性があります。

巻線構成を適切に設計することで、リチウムイオン電池の安全性を確保できます。これには、熱暴走状況や短絡を回避するための予防措置が含まれます。

巻線技術により製造の拡張性が可能になるため、さまざまなビジネスの需要を満たす大量のバッテリーを製造することが可能になります。

巻線バッテリーの性能と寿命は、振動、厳しい温度、湿度などの外部条件の影響を受ける可能性があります。熱暴走、電解液漏れ、火災の危険はすべて、巻線型バッテリーの損傷や、これらのバッテリーの不適切な取り扱いによって発生する可能性が高くなります。巻回型バッテリーは複雑な構造をしているため、リサイクルがより困難になり、環境への悪影響が大きくなり、資源回収が減少する可能性があります。

限られた容量

巻回型バッテリーは内部抵抗が高いのですが、構造を工夫することで内部抵抗を大幅に低減できます。たとえば、タブ構造全体で、スタッキング構造と同等の内部抵抗レベルに達するには、より高度な設備と品質管理が必要です。

巻き電池の大きな欠点の 1 つは、コストが高いことです。製造コストが高くなるのは、スタッキングなどのより単純なバッテリー製造技術とは対照的に、製造プロセス中に必要とされる特殊な機械と正確な制御の結果です。堅牢な電解質、耐久性の高い電極材料、強力なセパレータ材料などの高級コンポーネントへの需要により、電池の巻線コストがさらに上昇する可能性があります。このため、巻上げ式バッテリーは、特定の用途や価格に敏感な市場ではより高価になる可能性があります。

高品質のバッテリーを作成する場合、巻き上げ機構は非常に役立ちます。バッテリーにはさまざまな利点と欠点があります。巻き付けはさまざまなセルの形状に対応できますが、一部のアプリケーションやフォームファクターでは、スタッキング技術の方が適応性が高い場合があります。