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1.鋰電池結(jié)構(gòu)

2.鋰電池極耳材料

鋰離子電池極耳，如下圖所示，就是將正負(fù)極從電池電芯中引出來的金屬導(dǎo)電體，完整的極耳主要由絕緣密封膠與金屬導(dǎo)電基體組成。對(duì)于鋰離子電池，正極使用鋁極耳，負(fù)極使用純鎳帶極耳或者鍍鎳銅帶極耳。

3.鋰電池極耳結(jié)構(gòu)

消費(fèi)類鋰離子電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)根據(jù)其制作方式主要分為4種：正常結(jié)構(gòu)、極耳中置結(jié)構(gòu)、多極耳結(jié)構(gòu)、疊片結(jié)構(gòu)。正常結(jié)構(gòu)正負(fù)極只有一個(gè)極耳，極耳位于極片的一端，通過卷繞的方式制作；極耳中置結(jié)構(gòu)極耳位于極片的中部，一般通過激光清洗、間隔涂布、貼膠帶等方式處理，電池的內(nèi)阻較小，倍率性能較好；多極耳卷繞極片有多個(gè)極耳，極耳位置根據(jù)設(shè)計(jì)各有不同，電池電阻更小，電池的倍率性能更好；疊片電池通過將極片裁切成特定的形狀，通過正負(fù)極交替折疊制作，每層中都有一個(gè)極耳，這種結(jié)構(gòu)的電池倍率性能最好。

3.1?極耳中置結(jié)構(gòu)

極耳的位置對(duì)于鋰離子電池內(nèi)阻以及倍率有明顯的影響，極耳處于正負(fù)極的中間時(shí)，電池的內(nèi)阻以及倍率性能最好，其性能接近疊片工藝的電池。下圖為極耳中置結(jié)構(gòu)與正常結(jié)構(gòu)的對(duì)比圖，正常結(jié)構(gòu)極耳位于極片的一端，極耳中置結(jié)構(gòu)極耳位于電池極片的中部。

下表為兩種結(jié)構(gòu)的電池性能差異，同一型號(hào)采用極耳中置結(jié)構(gòu)以及正常結(jié)構(gòu)電池內(nèi)阻、直流電阻(DCR)相差較大，正常結(jié)構(gòu)內(nèi)阻達(dá)到30mΩ，極耳中置結(jié)構(gòu)內(nèi)阻只有17mΩ；50%荷電態(tài)下正常結(jié)構(gòu)的DCR為56.6mΩ，極耳中置結(jié)構(gòu)為47.4mΩ。在電池倍率性能方面，二者的小倍率性能差異不大，大倍率差異明顯。極耳中置結(jié)構(gòu)極耳在極片的中部，放電過程中電子從中間向兩端擴(kuò)散，電流較小時(shí)，載體通過電子能力足夠，而大倍率時(shí)，電子數(shù)目過多，通道阻塞，導(dǎo)致其大倍率性能差，同時(shí)極片也會(huì)產(chǎn)熱，導(dǎo)致其循環(huán)性能差。

3.2 多極耳卷繞

下圖為多極耳卷繞結(jié)構(gòu)，多極耳卷繞技術(shù)在載體中切割出固定的極耳形狀，卷繞完成之后再將載體焊接極耳引出，形成多極耳電池。

多極耳卷繞由于其極耳更多，且分布更均勻，這種結(jié)構(gòu)的電池倍率性能更好，充放電溫升更小，適合大功率設(shè)備，目前無人機(jī)采用此種結(jié)構(gòu)比較多。由于其焊接要求以及精度更高，此種結(jié)構(gòu)制作的電池成本更高。多極耳結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)有：進(jìn)一步降低電池阻抗，提高電池大倍率充放電性能，支持5C~10C放電；有效降低電池高倍率放電下的溫升，10C放電電池表面溫升低于20℃；電池溫度低，顯著增加電池循環(huán)使用壽命。

下表為多極耳結(jié)構(gòu)對(duì)比極耳中置結(jié)構(gòu)的性能優(yōu)勢(shì)：多極耳卷繞電池的內(nèi)阻比極耳中置電池小很多，其恒流充電容量占總?cè)萘康陌俜直纫草^大。目前手機(jī)廠商普遍宣稱其產(chǎn)品能夠進(jìn)行快充，但是大都只限定前30min，充電后段的恒壓階段實(shí)際時(shí)間較長，而多極耳卷繞技術(shù)可以對(duì)這方面進(jìn)行改善，但由于其極耳較多且需要焊接并引出，導(dǎo)致其能量密度偏低，提升多極耳結(jié)構(gòu)電池能量密度將是未來該技術(shù)的主要方向。

3.3?疊片結(jié)構(gòu)

相比多極耳卷繞，疊片電池每層都引出一個(gè)極耳，此種結(jié)構(gòu)制作的電池快充性能是目前各種結(jié)構(gòu)中最高的。但是由于其自動(dòng)化程度的限制，目前在消費(fèi)類電子領(lǐng)域使用較少，主要用于軍工以及動(dòng)力電池等領(lǐng)域。相信隨著自動(dòng)化能力的提升，疊片技術(shù)在日后必將成為主流。下圖為疊片結(jié)構(gòu)電池示意圖。