据韩媒Theelec援引业界消息,LG新能源(LGES)计划在其美国密歇根州兰辛工厂生产的Tesla用方形电池中引入一种名为“双堆叠”的新工艺。该工艺预计于2027年下半年正式投产,主要应用于储能系统(ESS)用方形电芯的组装制程。
方形电池的组装制程通常包括缺口加工、裁切、堆叠、极耳焊接以及将电芯插入铝壳等步骤。缺口制程通过金属模具冲压或激光加工电极端部形成金属极耳,而堆叠制程则是将正极、负极和隔离膜逐层叠合,形成电极组件。这种堆叠结构与果冻卷方式不同,能够更高效地利用内部空间,减少边角处的空隙。
LGES的双堆叠工艺又称为多堆叠或双层堆叠,其堆叠速度可达每0.5秒一次。与传统工艺相比,双堆叠工艺在极耳配置方式上进行了优化。传统工艺中,极耳通常形成于电极单侧,而双堆叠工艺则在完成堆叠后,将电极组从中央裁切为两部分,使正、负极耳分别朝上和朝下配置,从而提升堆叠效率。
然而,这一工艺的关键挑战在于裁切过程中产生的异物管控和裁切面的品质管理。裁切过程中可能产生的微粒和端部损伤会直接影响电芯的品质,因此需要严格控制。
值得注意的是,尽管LGES在方形电池的商业化进程晚于三星SDI,但其在生产制程和电池结构上实现了差异化。例如,方形电芯核心零组件盖帽组件的结构设计不同,未来发生专利冲突的可能性较低。
兰辛工厂是LGES的首座方形电池生产基地,年产能规划达50 GWh。该工厂原为LGES与通用汽车(GM)合资的Ultium Cells第三厂,后由LGES收并购转型为独资工厂,成为其布局北美市场的重要一环。