前段時間，在SPS軟包疊片電池發布會上，孚能科技的董事長王瑀介紹，該電池采用了無極耳設計，能讓電池的倍率性能更高，電芯的損耗更低。“而且孚能科技還提供各種極耳的選擇，上下出極耳、側面出極耳。如果想要（充電）倍率更高，也可以四面都出極耳。”王瑀稱。

除了SPS軟包疊片電池，特斯拉的4680電池，也是采用了無極耳設計，而且号稱單體能量提升5倍，功率輸出相比有極耳的電池提升了6倍。

這又是無極耳，又是各種極耳的，都快把電駒小編給繞暈了。不過可以發現，這些電池性能的提升似乎都與它們的無極耳設計有關。

那麼什麼是極耳？極耳有哪幾種類型？日趨流行的無極耳設計又是什麼？極耳數量對于電池性能有何影響？這些你都知道嗎，今天通過這篇文章帶你了解一下。

什麼是極耳

極耳，是锂離子聚合物電池産品的一個組件。隻要有锂電池的地方就會有極耳，比如我們生活中用到的手機電池、筆記本電池等都需要用到極耳。極耳作為充放電過程中電流傳輸的紐帶，其導熱導電性能的優劣也将影響電池的性能。

任何電池都是由正負電極、電解質、隔離膜及外殼組成的。當電池内部正極、隔膜、負極處理完成後，就需要焊接一個導電介質，把電芯和殼體連接起來。極耳就是這個從電芯中将正負極引出來的金屬導電介質。

通俗的說，電池正負兩極的耳朵是在進行充放電時的接觸點，但這個接觸點并不是我們看到的電池外表的那個銅片，而是電池内部的一種連接。

極耳的分類

按照不同的分類依據，極耳可以分為四類。

1.按極耳數量分：單極耳、雙極耳/多極耳、全極耳-軟連接、全極耳-硬連接（無極耳）。

2.按極耳成品包裝分：盤式和闆式。

3.按極耳膠分：黑膠、黃膠、白膠。

4.按極耳金屬帶材質分：電池的正極使用鋁(Al)材料，負極使用鎳(Ni)材料，或者是銅鍍鎳(Ni-Cu)材料。

今天以極耳數量為主要分類依據，我們來看一下。

通過極耳的數量可以分為單極耳、雙極耳/多極耳、全極耳-軟連接、全極耳-硬連接（無極耳）。

1.單極耳：一般的小電池裡面有正極和負極片各一張，每張極片上面有一個極耳伸出來傳導電流。

2.雙極耳/多極耳：如果隻用一個極耳的話，電流充放電時會導緻内阻過大，極易引發各種安全問題，所以現在的電池就逐步使用兩個極耳，甚至多極耳。比如在疊片工藝上，每一層極片都有一個極耳。

3.全極耳-軟連接：目前國内圓柱電池形成了全極耳軟連接與硬連接兩種主流形式。其中軟連接方式是指，集流盤帶有一段極耳連接殼體。

4.全極耳的硬連接＝無極耳：我們經常聽到的“無極耳電池”，更準确的來講，就是“全極耳電池”。

明明是一個東西，兩個名字卻給人完全相反的感覺，到底是“有”還是“無”，我們具體來看一下。

先來介紹一個名詞：集流體，就是彙集電流的結構或零件，在锂離子電池上主要指的是金屬箔，如銅箔、鋁箔等。在充放電的過程中，電子會沿着集流體的方向前進，直到到達極耳的位置。

所謂的“無極耳”就是将整個正/負極集流體變成極耳，通過集流體與電池外殼或者集流盤直接連接，這樣就能夠增大電流傳導面積、縮短電流的傳導距離。

極耳數量對電池的影響

特斯拉發布無極耳新型4680電池之後，引起了廣泛關注，甚至業界将其稱為“電池革命”。馬斯克還表示要建立一家自己的超級電池工廠，将續航提升54%，成本下降56%。

馬斯克的信心似乎源于這款無極耳設計的新型4680電池，也讓人疑惑極耳數量對電池性能有哪些影響。

1.降低内阻，提高電池充放電倍率

之前有研究學者做過實驗：選用正負極體系相同、結構設計不同的兩款電芯，比較不同的結構設計對锂離子電池内阻、倍率性能的影響。

通過研究發現，與單極耳設計的電池相比，雙極耳設計的電池内阻更低，并且在大電流充放電時溫度上升較小。

研究結果表明：通過增加極耳數量能夠改變電池結構設計，電池的交流内阻值降低約一倍，相應電池倍率放電時的中值電壓升高,溫升降低；極耳數量增加、交流内阻降低的锂離子電池相應的直流阻抗也越小。

簡單來說就是，電池極耳設計的改變會影響電池内阻，通過極耳數量的增減可以改變電池的内阻，而對應内阻較小的電池倍率充放電性能會更優越。

2.縮短電流傳導距離

我們以特斯拉的4680電池為例，它之所以被稱為“革命性電池”，就是因為采用了無極耳設計。

通過之前特斯拉披露的信息來看，4680采用的是切跌極耳的方式，把長出來的部分切成若幹小塊，然後在封裝時将這些小塊向内折疊。

通過這種形式我們再來看一下，特斯拉三種電池電流通過的傳導距離。

傳統18650電池卷繞長度（導電長度）約為800mm，21700電池卷繞長度約為1000mm，而4680将整個集流體變成極耳之後，導電長度就變成了80mm。無極耳的設計極大的縮短了電流的傳導距離。

3.增大電流傳導面積，降低損耗

上文提到：無極耳是把正/負極集流體變成極耳，通過集流體與電池外殼或者集流盤直接連接。這樣一來，不僅增大了電流傳導的面積，還降低了損耗，使電子不需要跑很遠就能到達極耳的位置。

4.散熱性更好

電動汽車的動力電池組容量很大，發熱問題也是不容忽視的。傳統帶極耳的電池觸電的地方比較小，不利于電流傳導，電池充放電時極易導緻極耳和極耳連接處局部熱量過大。

無極耳設計将整個正/負極集流體變成極耳，電流傳輸會均勻，發熱也比較均勻，所以散熱性相對來說就會更好，均勻的溫度控制也是延長電池壽命的關鍵點之一。

5.提升能量密度和電池容量

能量密度分為質量能量密度和體積能量密度。無極耳設計，讓4680單體能量提升了5倍，單體能量密度約300Wh/kg，電池組能量密度為217Wh/kg。

能量密度的提升，增加了電池容量，從而使4680電池的續航增加了16％，成本降低了14%。

除此之外，4680電池的體積利用率達到63%，孚能大軟包疊片電池的體積利用率達到75%，這些都體現了無極耳設計對于體積能量密度的提升。

6.無極耳制造工藝難度大

無極耳的設計雖然更好一點，但是制造難度也是有的。比如在焊接時，需要用到面焊的技術，與傳統兩個極耳的點焊相比，操作難度更大，稍有不慎，整個電池都會報廢。4680電池的量産時間線拖得如此之久，這或許就是原因之一吧。

極耳的分類依據——極耳膠

最後附上極耳膠的分類以及目前軟包電池常用的極耳膠性能：

先來看一下什麼是極耳膠。

極耳膠是連接電池内部和外部的電極端所必須使用的膠片，是電池的核心材料之一。

這個膠片是極耳上絕緣的部分，它的作用是在電池封裝時防止金屬帶與鋁塑膜之間發生短路，并且封裝時通過加熱(140℃左右)與鋁塑膜熱熔密封粘合在一起防止漏液。

一個極耳是由兩片膠片把金屬帶夾在中間的，而極耳膠一般由三層材料熱壓在一起而構成的。

按極耳膠分：

按照極耳膠可将極耳分為：黑膠、黃膠、白膠三種。

黑膠極耳：一般用在中低端數碼類小電池上。

黃膠極耳：一般用在中低端動力電池和高倍率電池上。

白膠極耳：一般用在高端數碼電池、動力電池和高倍率電池上。

其中，白膠又分為單層白膠、三層白膠、五層白膠。

目前軟包電池常用的極耳膠：

目前軟包電池常用的極耳膠有凸版單層白膠、凸版3層白膠、DNP黑膠、DNP黃膠。

凸版單層白膠

單層白膠一般由一層改性PP構成，類似于初期的鋁塑膜内層，熔點140℃，與鋁塑膜的内層CPP熔點接近。

因為隻有一個熔點，熱封溫度超過熔點容易導緻完全熔解短路，而熱封溫度不足就會形成軟化，封裝溫度較窄，難以控制，這就會導緻和鋁塑膜的CPP層不能完全熔解聚合,電池容易漏液脹氣。

凸版3層白膠

熱封PP/高溫阻斷層CPP/熱封PP，白膠采用三層具有不同功能的PP材料經共擠複合，其中熱封層與高溫阻斷層均屬于同物質。

即CPP層通過改性得到PP層，而由于外層采用與鋁塑膜内層類似的材料，保證了與鋁塑膜的融合。另外，因為其兩者熔點相同，不會出現分層風險，因此高端客戶及動力電芯一般都會采用這類極耳膠。

厚度：100μm±10μm

熔點：130-137℃/162-167℃/130-137℃

DNP黑膠

熱封PP/PET或PEN/熱封PP層，DNP黑膠的功能層和PP層為不同物質複合,界面多，經封裝或電解液浸泡後會發生分層剝離的現象，高端客戶一般不采用。且黑膠的PP層裡還有3種不同熔點的物質,黑色素:66℃,PE 105℃,PP 167℃,界面更加不穩定。

厚度：72μm±10μm，100μm±10μm（PEN層厚度為12μm,表面PP層厚度為44μm。）

熔點：137℃/265℃/137℃

DNP黃膠

熱封PP/無紡布/熱封PP，DNP黃膠結構為中間功能層UHR（為無紡布結構），表面兩層為同種CPP改性PP層。

黃膠對黑膠的分層現象進行了改良，但結構與黑膠相同，可以說是黑膠的改良品。但依然會有分層現象，而且功能層是無紡布在熱封過程中不流動，兩層PP層的流動就會破壞極耳膠本身的結構。

厚度：100μm±10μm（UHR層厚度為14g/㎡≈12μm,表面PP層厚度為44μm。）

熔點：130℃/300℃/130℃

據一位電池研發工程師介紹，國内高端電芯客戶大多采用單層凸版80μm和50μm白膠。一般中低端客戶采用DNP黑膠和DNP黃膠。三層結構的白膠在日本和韓國大量采用。單層白膠在日韓電芯公司用的極少，基本都用三層結構白膠。國内較高端的電芯公司也在逐步采用三層結構的白膠。

（注：文中部分資料來自格開自厚，圖源網絡）

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