在“雙碳”戰(zhàn)略、電動(dòng)化浪潮和智能化場景疊加的當(dāng)下，電池不僅決定了一臺設(shè)備的續(xù)航，更決定了它的形態(tài)、性能和安全邊界。疊片電池（stacked-cell）正是在這樣的背景下，從實(shí)驗(yàn)室走向量產(chǎn)線的“第三代鋰電工藝”。它以“像疊被子一樣”層層堆疊極片的方式，取代了傳統(tǒng)的“蛋糕卷”卷繞結(jié)構(gòu)，帶來了能量密度、功率密度、熱管理與安全性的全面躍遷。本文將用“概念—特點(diǎn)—對比—應(yīng)用—場景聚焦”五段式，帶你系統(tǒng)厘清疊片電池“是什么、強(qiáng)在哪、用在哪”，并以無人機(jī)為例做深度拆解，幫助工程師、采購決策者及終端用戶快速建立認(rèn)知閉環(huán)。

一、什么是疊片電池?

疊片電池是一種先進(jìn)的電芯結(jié)構(gòu)工藝，其制造方式是將正極片、負(fù)極片與隔膜依次層層疊加，呈“Z”字形排列，就像疊被子一樣整齊有序。疊好之后，通過抽真空、注液和封裝等工序，最終形成結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定的鋰電池電芯。

這種疊片工藝不同于傳統(tǒng)的卷繞式結(jié)構(gòu)，后者是將極片和隔膜以螺旋狀卷繞在一起，類似“蛋糕卷”形態(tài)。相較之下，疊片電池在空間利用率、熱管理和電性能方面具備顯著優(yōu)勢，已廣泛應(yīng)用于高端無人機(jī)、電動(dòng)汽車和可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域。

二、疊片電池的特點(diǎn)有哪些?

疊片電池具備以下幾個(gè)顯著特點(diǎn)，是其在高端電子設(shè)備、新能源汽車、無人機(jī)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的主要原因：

1. 高能量密度

疊片工藝可充分利用內(nèi)部空間，減少無效結(jié)構(gòu)(如卷繞電池的中心軸)，單位體積可裝入更多活性材料，因此具備更高的能量密度。在有限空間內(nèi)可實(shí)現(xiàn)更長續(xù)航。

2. 優(yōu)異的熱管理性能

由于極片排列整齊，熱擴(kuò)散路徑短，熱量分布更均勻，不易出現(xiàn)局部熱點(diǎn)，有助于提升電池安全性。這對于無人機(jī)、高倍率放電設(shè)備尤為關(guān)鍵。

3. 支持高倍率放電與快充

疊片結(jié)構(gòu)可降低內(nèi)阻，電流路徑更短、導(dǎo)電性能更好，因此更適合大電流放電與高速充電，滿足如競速無人機(jī)、工業(yè)裝備等對瞬時(shí)功率需求高的應(yīng)用。

4. 結(jié)構(gòu)靈活，適配異形設(shè)計(jì)

疊片電池不受卷繞半徑限制，可設(shè)計(jì)成方形、超薄、弧形、環(huán)形等多種形狀，非常適合智能手表、智能戒指、眼鏡、TWS耳機(jī)等小型穿戴式設(shè)備。

5. 安全性更高

疊片電池結(jié)構(gòu)緊湊、熱擴(kuò)散好，加上生產(chǎn)過程中對材料一致性的高要求，使其在過充、擠壓、穿刺等極端條件下表現(xiàn)出更高的穩(wěn)定性。

6. 一致性與壽命表現(xiàn)優(yōu)越

疊片電池在生產(chǎn)過程中對極片對齊、壓力控制要求高，因此其單體一致性優(yōu)于卷繞電池，在長期使用中循環(huán)壽命更穩(wěn)定。

7. 工藝復(fù)雜，制造成本較高

雖然性能優(yōu)異，但疊片工藝對設(shè)備精度、工藝流程、自動(dòng)化水平要求更高，因此制造成本相對較高，主要用于對性能要求高的中高端產(chǎn)品。

疊片電池是一種高能量密度、高安全性、快充能力強(qiáng)、支持異形設(shè)計(jì)的先進(jìn)鋰電池結(jié)構(gòu)，適合應(yīng)用于高性能無人機(jī)、電動(dòng)汽車、可穿戴設(shè)備等對空間與性能要求極高的場景。

三、疊片和卷繞電池技術(shù)有哪些不同?

疊片電池更注重性能、安全性與靈活設(shè)計(jì)，適合高端應(yīng)用;卷繞電池更追求生產(chǎn)效率與成本控制，適合大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用。

四、疊片電池可應(yīng)用哪些設(shè)備?

1、無人機(jī)類設(shè)備

植保無人機(jī)、測繪無人機(jī)、物流無人機(jī)、競速無人機(jī)

疊片結(jié)構(gòu)支持高倍率放電和快充，內(nèi)阻低、溫升小，非常適合大功率、高頻次作業(yè)的無人機(jī)。特別是在植保、巡檢、競速等任務(wù)中，能夠提供更穩(wěn)定的動(dòng)力輸出和更長的航時(shí)。

2、可穿戴設(shè)備

智能手表、智能戒指、TWS耳機(jī)、智能眼鏡、健康手環(huán)、醫(yī)療貼片

疊片電池支持超薄、柔性、異形定制(如弧形、環(huán)形、扇形等)，可以很好地嵌入狹小、曲面的穿戴產(chǎn)品內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)長時(shí)間續(xù)航與舒適佩戴。

3、新能源汽車與動(dòng)力電池系統(tǒng)

電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力車、摩托車、換電電池包

國內(nèi)外多家動(dòng)力電池企業(yè)(如比亞迪、寧德時(shí)代)已將疊片結(jié)構(gòu)用于動(dòng)力電芯中，優(yōu)勢在于循環(huán)壽命長、能量密度高、散熱效率好，尤其適合純電平臺對續(xù)航和快充的需求。

4、消費(fèi)電子產(chǎn)品

高端智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、掌上游戲機(jī)

在有限體積下追求更長電池續(xù)航，疊片電池可以通過薄型化設(shè)計(jì)提升容量，同時(shí)支持快充與更安全的電池管理，是高端消費(fèi)電子的理想選擇。

5、工業(yè)與特種設(shè)備

機(jī)器人、便攜式檢測儀器、軍事裝備、電力巡檢設(shè)備、野外通信終端

在長續(xù)航、高可靠性、寬溫工作環(huán)境下，疊片電池可保持良好的性能穩(wěn)定性，適合用于野外作業(yè)或?qū)δ芰肯到y(tǒng)要求極高的應(yīng)用環(huán)境。

6、儲(chǔ)能與便攜電源

便攜式儲(chǔ)能箱、小型UPS、不間斷電源系統(tǒng)

在緊湊體積中實(shí)現(xiàn)高容量儲(chǔ)能，并提升充電效率與系統(tǒng)安全性，適用于輕型戶外儲(chǔ)能需求或應(yīng)急電源系統(tǒng)。

7、醫(yī)療設(shè)備

胰島素泵、體外監(jiān)測器、便攜式心電設(shè)備

醫(yī)療設(shè)備對電池的穩(wěn)定性和小型化要求極高，疊片電池可實(shí)現(xiàn)低漏液、高一致性、長壽命的供電支持，是微型醫(yī)療設(shè)備的關(guān)鍵部件之一。

疊片電池廣泛應(yīng)用于無人機(jī)、高端消費(fèi)電子、智能穿戴、新能源汽車、醫(yī)療和工業(yè)設(shè)備等對體積、性能、安全性要求高的設(shè)備中，正逐步取代傳統(tǒng)卷繞結(jié)構(gòu)，成為下一代主流電池解決方案。

五、無人機(jī)為何偏愛疊片電池？

隨著植保、測繪、物流等專業(yè)無人機(jī)對電池續(xù)航、安全性與形態(tài)適配性提出更高要求，疊片電池在無人機(jī)中的應(yīng)用日益普及，成為推動(dòng)行業(yè)性能升級的重要技術(shù)。其核心優(yōu)勢包括：

1.高功率輸出與快充能力

疊片工藝通過“多極片并聯(lián)”顯著降低內(nèi)阻(可比卷繞低 60-80%)，支持 3C-5C 大倍率放電和 5-10 min 完成 30-80 % 快充，滿足無人機(jī)高功率起飛、急加速和快速補(bǔ)能需求。

2.高能量/容量密度

極片緊密堆疊使空間利用率更高，同等體積下能量密度提升 20-30 %，從而延長航時(shí)或減輕整機(jī)重量;格瑞普最新半固態(tài)疊片電池已達(dá) 350 Wh/kg。

3.形狀靈活、尺寸可定制

疊片電池可以做成異形(弧形、梯形、超薄等)，方便貼合無人機(jī)機(jī)身曲線，優(yōu)化空氣動(dòng)力學(xué)布局。

4.循環(huán)壽命長、溫升低

低內(nèi)阻帶來更低的發(fā)熱(3C 充電溫升降低 6-8 °C)，配合高穩(wěn)定材料體系，循環(huán)壽命普遍 ≥ 2000 次，降低運(yùn)營成本。

5.安全性高

無卷繞應(yīng)力集中問題，極片間受力均勻，減少了循環(huán)過程中的變形與熱失控風(fēng)險(xiǎn)，更容易通過航空級安全認(rèn)證(如 DO-311A)。

綜上，疊片電池憑借“高功率、高能量、可異形、長壽命”的綜合優(yōu)勢，已成為工業(yè)/專業(yè)級無人機(jī)的首選動(dòng)力電池方案，并正向 eVTOL、大型貨運(yùn)無人機(jī)等更高端領(lǐng)域擴(kuò)展。

結(jié)語

回顧全文，疊片電池用“疊”替代“卷”，解決了卷繞結(jié)構(gòu)在空間浪費(fèi)、內(nèi)阻、熱擴(kuò)散、異形設(shè)計(jì)上的四大痛點(diǎn)；用“并聯(lián)多極片”思路把功率、能量、安全、壽命一次性拉滿。在無人機(jī)場景，它讓植保機(jī)多噴一畝地、讓測繪機(jī)多飛十分鐘、讓競速機(jī)瞬間爆發(fā) 5C 電流；在可穿戴場景，它讓 4 mm 厚的智能戒指也能塞進(jìn) 100 mAh；在汽車場景，它讓 800 V 快充平臺從“噱頭”變成“標(biāo)配”。當(dāng)然，工藝復(fù)雜、設(shè)備投入高仍是短期門檻，但隨著激光切疊一體機(jī)、AI 視覺對位、半固態(tài)/全固態(tài)材料的成熟，疊片電池的成本曲線正在快速下探。可以預(yù)見，未來 3-5 年，疊片結(jié)構(gòu)將從高端無人機(jī)、eVTOL 擴(kuò)散到幾乎全部鋰電應(yīng)用，成為繼 4680 之后的下一個(gè)產(chǎn)業(yè)“通用語言”。格瑞普 27 年深耕疊片工藝，格瑞普已在美國、德國設(shè)立分公司，疊片無人機(jī)電池暢銷全球——如果您正在尋找一款可定制、可快充、可異形、可認(rèn)證的電池方案，歡迎隨時(shí)聯(lián)系我們，讓您的產(chǎn)品更加出色。