锂电池卷绕 PK 叠片！

锂电池制备的中段工序有卷绕和叠片两种工艺，卷绕是将长条形的极片以旋转方式成型，正负极片是连续的；叠片则是将分切后的正负极片通过堆叠的方式成型。卷绕和叠片在模切工艺上也存在差异，卷绕主要裁切非涂布区，从效率和成本的角度出发，主要采用激光模切；而叠片因为需要对涂布区进行分切，仍需结合五金模切。

资料来源：《中国车规级高速叠片动力电池白皮书》，长江证劵研究所

工艺进步 产业趋势，叠片渗透率有望提升

在动力、储能电池的应用中，圆柱电池由于形状设计的制约，只能采用卷绕工艺；方形、 软包电池既可以采用卷绕工艺，也可以采用叠片工艺。从过去的实际应用看，叠片工艺 主要为 LGES、SKI 等韩国电池厂采用，国内方形电池则多采用卷绕方案。不过，伴随 刀片电池方案推出、电芯大容量化以及叠片工艺的进步，方形电池的卷绕和叠片之争又 重新被市场关注。对此，我们也就两种路线的优劣势和产业化进度展开分析。

卷绕和叠片各有哪些优劣势

从锂电池性能上看，叠片工艺理论上在能量密度、循环寿命、倍率性能更为占优，一是 由于卷绕工艺存在有弧度的 C 角，会导致在电芯空间利用率上低于叠片电池，且极片的 弯曲会充放电过程中的受力不均匀，造成变形和扭曲进而影响到电池的循环寿命。二是 叠片方案的极耳数量是卷绕方案的两倍，进而可以减少电子传输距离，降低电阻、减少 发热，且电流分布均匀，能提升锂电池的循环寿命和倍率性能。

资料来源：《中国车规级高速叠片动力电池白皮书》，长江证劵研究所

从工业化控制上看，卷绕的难点在于需要保障正负极片和隔膜的对齐度控制在±0.5mm 之内，否则容易出现短路；此外在极片弯曲变形的情况下，要控制掉粉、毛刺等问题， 这也对生产制备提出更高的要求。叠片工艺在分切环节较卷绕更为复杂，分切后极片的 断面、毛刺等控制要求很高，否则影响电池的良率和一致性，进而影响性能。

资料来源：百家号-偶休，长江证劵研究所

从生产成本上看，卷绕工艺的生产工序相对简单，自动化程度高，在生产效率方面占优；叠片工艺需要增加分切次数、毛刺去除等工序，且堆叠效率要低于卷绕，因此生产效率 方面要低于卷绕，同时由于叠片设备的投资成本更高，也使得经济性上卷绕占优。

总结来看，叠片工艺能够提升锂电池的综合性能，但目前仍面临生产良率、一致性以及 生产成本的问题，因此卷绕仍是目前主流路线，但叠片的未来可期。

资料来源：GGII，长江证劵研究所

哪些产业变革会加速叠片的应用

展望来看，伴随锂电池在产品形态、单体容量、循环寿命上的产品迭代，以及叠片工艺 本身的技术进步，我们认为叠片工艺的渗透率提升值得期待。

首先是产品形态的变化，方形电池此前均为“砖块形”，主流的单体电芯长度在 140mm300mm 范围。而比亚迪在 2020 年推出了刀片电池，长度达到 1m，蜂巢能源后续推出 的短刀片电池，长度同样达到 600mm 左右。刀片电芯能够带来电池体积能量密度提升、 更高的成组效率，是有竞争力的产品方案。而刀片电芯由于长度的因素，工艺上只能采 取叠片技术，未来刀片电池产品放量会带动叠片渗透率提升。