一、IIT結(jié)構(gòu)
IIT(In-In-Tab)結(jié)構(gòu)的卷芯,正負(fù)極耳均焊接在頭部,極片入料時(shí)可以較好地控制極耳位置,通常極耳中心距和邊距不良的情況較少。
附圖1:IIT結(jié)構(gòu)極片及極組示意圖
附表1:IIT結(jié)構(gòu)試卷問(wèn)題及解決措施
二、MIT結(jié)構(gòu)
MIT(Mid-In-Tab)結(jié)構(gòu)的卷芯,正極耳焊接在極片中間,而負(fù)極耳焊接在頭部,相比IIT結(jié)構(gòu),中心距和邊距更難控制。
附圖2:MIT結(jié)構(gòu)極片及極組示意圖
附表2:MIT結(jié)構(gòu)試卷問(wèn)題及解決措施
三、IMT結(jié)構(gòu)
IMT(In-Mid-Tab)結(jié)構(gòu)的卷芯,負(fù)極耳焊接在極片中間,而正極耳焊接在頭部,與MIT結(jié)構(gòu)類似。
附圖3:IMT結(jié)構(gòu)極片及極組示意圖
附表3:IMT結(jié)構(gòu)試卷問(wèn)題及解決措施
四、MMT結(jié)構(gòu)
MMT(Mid-Mid-Tab)結(jié)構(gòu)的卷芯,正負(fù)極耳均焊接在極片中間,中心距和邊距較難控制。
附圖4:MMT結(jié)構(gòu)極片及極組示意圖
附表4:MMT結(jié)構(gòu)試卷問(wèn)題及解決措施
五、OOT結(jié)構(gòu)
OOT(Out-Out-Tab)結(jié)構(gòu)的卷芯,正負(fù)極耳均焊接在極片尾部,卷繞完成后才能確定極耳位置,與極片一致性關(guān)系較大,中心距和邊距最難控制。
附圖5:OOT結(jié)構(gòu)極片及極組示意圖
附表5:OOT結(jié)構(gòu)試卷問(wèn)題及解決措施
需要注意的是,卷芯尺寸、包覆情況等之間相互存在關(guān)聯(lián)性,如MMT結(jié)構(gòu)卷芯,正極片入料增加后,極耳中心距和正極耳邊距都會(huì)減小,而負(fù)極片入料增加后,極耳邊距會(huì)減小,而中心距會(huì)增大,因此,在調(diào)整極片尺寸或極耳位置時(shí),切不可顧此失彼。
如此多的卷繞結(jié)構(gòu)是基于電芯性能和制造工藝難易程度決定的,通過(guò)理論計(jì)算說(shuō)明了極耳中置將會(huì)降低75%的集流體內(nèi)阻,從而提高倍率性能。且有相關(guān)文獻(xiàn)(高倍率鋰電池極耳研究)研究了極耳焊接在不同位置的內(nèi)阻和倍率性能,結(jié)果證實(shí)了極耳焊接越靠近極片中心,全電池內(nèi)阻越小,倍率性能越好。
附圖6:幾種卷芯結(jié)構(gòu)極耳焊接位置示意圖
附圖7:幾種卷芯結(jié)構(gòu)性能對(duì)比
由此可見(jiàn),IIT結(jié)構(gòu)的內(nèi)阻最大,倍率性能差,MMT結(jié)構(gòu)內(nèi)阻最小,倍率性能最好,而MIT和ITM介于二者之間,并且負(fù)極耳中置的大倍率放電性能比正極耳中置更好。
總 結(jié)
1、極耳中置縮短了電子運(yùn)動(dòng)路徑,可以有效降低全電池歐姆內(nèi)阻,降低極化,減小溫升,提高倍率性能,但增加了工藝復(fù)雜度,極耳中心距和邊距控制難度增加。
2、IIT結(jié)構(gòu)的電池和OOT結(jié)構(gòu)內(nèi)阻相差不大,但OOT結(jié)構(gòu)極耳在卷芯外層,因此特別適合窄條形但中心距要求大的電芯,能大大降低正負(fù)極耳觸碰短路的風(fēng)險(xiǎn)。
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