
刀片电池单片正极极片长度达944mm,负极极片长度为946mm,远超普通方形电池200mm左右的极片长度。根据电学原理,导体电阻与长度成正比,极片长度的增加直接延长了电子传输路径,使铝箔(正极集流体)和铜箔(负极集流体)的电阻显著上升。数据显示,在50%SOC状态下,刀片电池的集流体电阻合计约0.57mΩ,占整体直流内阻(DCR)的50%左右,这是内阻偏高的主要结构因素。
刀片电池采用卷绕工艺,极耳集中在电芯一端,电子和锂离子需从极片远端向极耳单向移动。相比叠片电池的多极耳并联设计,这种结构使离子迁移路径更长,容易引发极化现象。行业研究表明,端部极耳的卷绕电池内阻比多极耳叠片电池高30%以上,尤其在大电流充放电时,极化阻抗的上升更为明显,进一步推高了整体内阻。
首先,刀片电池通过26层极片并联降低内阻,但单层极片的电阻绝对值仍较高,并联层数的限制使得内阻优化空间有限;其次,长极片在涂布过程中易出现导电剂分布不均,局部区域导电网络稀疏,导致电流分布失衡,间接增加了内阻;此外,内阻大会产生更多热量,而刀片电池的长薄结构对散热均匀性要求更高,若热管理不当,可能加剧电池内部的副反应,长期使用后内阻可能进一步恶化。