固態行動電源「捲繞式」vs「疊片式」電芯結構解析

固態行動電源捲繞式 vs 疊片式:電芯結構差在哪?

固態行動電源最近吵很兇的「捲繞式」跟「疊片式」電芯,差在哪?這篇從鋰電池結構講起,解析疊片式為什麼更耐用、發熱更平均,也老實提醒固態電池並非絕對安全,最後告訴你 TITANSHIELD 用的是哪一種。

捲繞式和疊片式,是電芯內部材料的兩種「組裝方式」:捲繞式像捲壽司,製程成熟、成本低,但彎角處有應力;疊片式像疊三明治,每一層都是平的,發熱更平均、析鋰風險較低,也跟固態/半固態電解質比較合拍。最近如果你常逛 Threads 的 3C 討論串,應該看過這兩個詞被拿出來吵,尤其討論固態行動電源電芯的時候,常有人說「疊片式才是真材實料,捲繞式比較不安全」。這兩個詞聽起來很硬,其實講的是電池內部怎麼把材料組裝起來,跟行動電源耐不耐用、發熱多不多,甚至安不安全都有關係。這篇從電芯最基本的構造講起,把這個話題講清楚,最後也老實告訴你 TITANSHIELD 用的是哪一種。

2026 年 10 月更新:本文新增捲繞式與疊片式對照表、「固態」名詞釐清段落、TITANSHIELD 的認證證號整理,以及文末 FAQ 常見問題。

先搞懂:電芯裡面到底長什麼樣子

電芯內部基本上就是「正極片、隔離膜、負極片」層層相疊,中間夾著電解質(液態、半固態或固態)。不管是手機、筆電還是行動電源裡的鋰電池,都是這個基本結構。要把這些一層一層的材料變成一顆能放進產品裡的電芯,主要有兩種做法:捲繞式(Winding)和疊片式(Stacking)。這兩種做法的差異,就是這篇要講的重點。

捲繞式:像捲壽司一樣捲起來

捲繞式是目前最成熟、最普及的做法,優點是快、便宜、穩定,缺點是彎角處的結構應力。它把正極、隔離膜、負極做成長長的連續捲帶,像捲壽司、捲膠帶一樣,繞著一根芯軸一圈一圈捲起來,捲成圓柱形或扁平的捲狀電芯。

捲繞式的優勢在製程端:

  • 製程快、成本低:連續捲繞的生產速度快,設備技術成熟,是 18650 圓柱電芯、許多扁平電芯的主流做法。
  • 良率穩定:技術發展數十年,瑕疵率相對可控。

但捲繞式有一個結構上的天生限制:在「轉彎」的地方(也就是捲帶繞過彎角的位置),電極片會受到比較大的彎折應力,內外層的張力也不均勻。長期反覆充放電下來,這些彎角區域比較容易出現鋰離子分布不均的情況,增加「析鋰」(鋰枝晶結晶)的風險,這也是電池長期使用後容量衰退、甚至安全性下降常見的成因之一。

疊片式:一片一片裁好疊起來

疊片式的核心優勢是「每一層都是平的」,所以受力均勻、發熱更平均、析鋰風險較低,代價是製程更複雜、成本更高。它不做成一條連續的捲帶,而是把正極、負極材料各自裁切成一片片獨立的電極片,再像疊三明治、疊書一樣,一層正極、一層隔離膜、一層負極,整齊地疊起來。

這種做法的優勢很直接:

  • 每一層都是平的,沒有彎角應力:每片電極片受力均勻,跟隔離膜的接觸更緊密、更一致。
  • 內阻更低、發熱更平均:均勻的接觸面讓電流分布更平均,充放電時局部過熱的情況比較少,對需要承受 Qi2.2 25W 這種無線快充大電流的行動電源來說,是比較友善的結構。
  • 析鋰風險較低:少了彎角這個應力集中點,鋰離子分布更均勻,長期使用下析鋰的機率也比較低。

疊片式的代價是成本:每一片電極都要單獨裁切、定位、堆疊,製程步驟更多、對精度要求更高,良率通常也比捲繞式低,這就是為什麼疊片式的電芯成本比較高,市售產品也比較少見。

穩如鈦山 TITANSHIELD 10000 mAh 防爆固態行動電源

圖片來源:grantclassic 官網商品圖

捲繞式 vs 疊片式:一張表看差異

簡單說,捲繞式贏在製程效率與成本,疊片式贏在結構均勻與長期穩定。把前面講的重點整理成下表:

比較項目 捲繞式(Winding) 疊片式(Stacking)
組裝方式 正極、隔離膜、負極做成連續捲帶,繞芯軸捲起 電極各自裁成單片,與隔離膜逐層堆疊
結構受力 彎角處彎折應力大,內外層張力不均 每層平整,受力均勻
析鋰風險 彎角區域長期充放電後較容易析鋰 少了應力集中點,析鋰機率較低
內阻與發熱 相對疊片式較高、較不平均 內阻更低、發熱更平均
製程與良率 生產快、設備成熟、良率穩定 步驟多、精度要求高、良率通常較低
成本與普及度 成本低,18650 圓柱與許多扁平電芯的主流做法 成本較高,市售產品較少見
搭配固態/半固態電解質 彎角處較容易出現微裂縫或貼合縫隙 電解質層不必彎折,貼合較均勻穩定

資料來源:grantclassic 編輯部整理(本文電芯製程原理說明)

為什麼這個話題特別適合放在固態行動電源電芯上討論

因為疊片式跟固態/半固態電解質是比較「天生合拍」的組合。捲繞 vs 疊片本來就是電池產業的老話題,但放到「固態行動電源」上,會被放大成一個更關鍵的問題。

原因在於:固態、半固態電解質的材質特性比液態電解液「硬」,彈性比較差。捲繞式需要把整條捲帶繞過好幾個彎角,如果中間夾的是偏固態的電解質層,彎角處更容易出現微裂縫,或是電極與電解質之間貼合不夠緊密的縫隙,而這些縫隙正好就是固態電解質最怕出現的問題。

疊片式因為每一層都是平的、整齊堆疊,電解質層不需要被迫彎折,跟電極之間的貼合度自然更均勻、更穩定。這也是為什麼這個製程細節,最近會跟著固態行動電源的討論一起被拿出來講。

如果你還想知道固態跟半固態電解質本身為什麼比較不容易熱失控起火,可以看我們之前寫的固態行動電源怎麼挑?防爆原理+容量選購全攻略,那篇把防爆的原理講得比較完整。

「固態」「半固態」「準固態」:名詞怎麼看才不會被混淆

看到「固態行動電源」,先問的是「電解質是什麼狀態、電芯怎麼組裝」,而不是只看名字。電池講的「固態」,指的是電解質從液態換成固態或膠態材料;這跟電子產品常說的「固態」元件不是同一件事。像準固態配方,就是把電解質鎖在高分子骨架裡、不會像液態電解液一樣自由流動。

名詞本身沒有對錯,重點是品牌願不願意把電解質類型、電芯結構、認證與測試報告講清楚。想把這幾個名詞一次搞懂,可以延伸閱讀類固態行動電源是什麼、真的防爆嗎這篇整理。

老實說:疊片式能降低風險,但不等於不會壞

疊片式搭配固態/半固態電解質,確實在結構上降低了析鋰、局部過熱這些長期使用的風險因子,是比較扎實的做法。但「比較扎實」不等於「不會壞」。

情境示意圖

AI 生成情境示意圖

任何鋰電池,不管電芯結構是捲繞還是疊片,遇到外殼摔裂、長時間泡水、過充過放,或是長期放在高溫環境,都還是會劣化、鼓起,甚至故障。電芯結構影響的是「正常使用情況下」的耐用度與安全餘裕,不是讓你可以毫無顧忌地摔、泡、曬。如果你習慣充整晚不拔,可以順便看看行動電源一直充電會不會出事;發現外殼鼓起或異常發燙,則建議先對照行動電源起火前兆與處理方式,立即停用。

網路上常說的「不會爆炸的行動電源」,老實講並不存在:任何電池都有起火的可能,選有安全認證、品質穩定的產品可以降低風險,電芯結構是其中一個加分項。

另外也提醒一句:因為疊片式製程成本較高,市面上真正採用疊片式的產品其實不算多。如果看到某個產品同時宣稱「全固態」又「疊片式」、價格卻異常便宜,這種組合值得你多查證一下。誠實標示製程與結構的品牌,通常比含糊其辭的更值得信任。

TITANSHIELD 用的是疊片式

答案先講:grantclassic 自己的 TITANSHIELD 固態行動電源,用的是疊片式。

這個選擇跟 TITANSHIELD「只發電不發火」的設計理念一致,也就是把降低起火風險放在設計的第一位:搭配固態/半固態電解質,疊片式結構讓每一層電極與電解質的接觸更均勻、發熱更分散,面對 Pro 版 25W(Qi2.2)磁吸無線快充這種大電流情境也比較從容。製程成本更高,但對一顆每天貼著手機、塞在包包和機車置物箱裡的行動電源來說,這是值得的選擇。

這套結構不是只停在理論。TITANSHIELD 委託日本 Chemitox 北杜 LiB 試驗中心做了第三方釘刺試驗(報告書編號 No.251692,2025-11-07),以 3mm 鋼釘完全貫穿電芯:5000mAh(MF706385)與 10000mAh(MF146386)兩款電芯都沒有發煙、沒有破裂、沒有起火,5000mAh 款穿刺後溫度幾乎沒有上升。釘刺屬於電池的「濫用測試」、並非 PSE 法定項目,而是品牌在強制認證之外額外做的獨立驗證,但它正好把「疊片式 + 固態/半固態」在極端物理破壞下的表現用數據呈現了出來。要老實補一句:這是在該實驗室特定釘刺條件下的結果,換更粗的釘子或更大的衝擊仍可能不同,固態結構是大幅提高安全餘裕,不是把風險歸零。

穩如鈦山 TITANSHIELD 5000 mAh 防爆固態行動電源

圖片來源:grantclassic 官網商品圖

TITANSHIELD 的標示與證號怎麼看

電芯結構通常不會印在包裝上,但認證證號和電芯規格是查得到的。以 TITANSHIELD 為例:

  • BSMI 商品檢驗標識:標準版 5000 mAh 與 10000 mAh 為 R3E377,可以到經濟部標準檢驗局網站查驗。
  • NCC 型式認證:5000 mAh 為 CCAH25LP6590T7,10000 mAh 為 CCAH25LPA560T2。
  • 電芯規格:5000 mAh 款(產品型號 2505-PA07)標示為固態電芯 5000mAh 3.8V 19Wh,搭飛機時看的就是 Wh 這個數字。
  • 價格:5000 mAh 款 NT$ 1,980、10000 mAh 款 NT$ 2,280,實際以官網當下為準。

如果你更在意輕薄,系列裡最薄的 TITANSHIELD Air 只有 6 mm、113 公克,採用準固態配方(電解質鎖在高分子骨架裡),無線輸出 15W、有線輸出 18W,BSMI 商品檢驗標識為 R3I037,並有 SGS 安全測試報告(編號 HE40037/2026 與 HE50024/2026,含過充電、過放電、外部短路、熱濫用、穿刺)。本文說明的疊片式結構以標準版 5000 mAh 與 10000 mAh 為準,Air 的電芯結構建議以官網說明為準。

穩如鈦山 TITANSHIELD Air 超薄固態行動電源 5000mAh

圖片來源:grantclassic 官網商品圖

如果想看完整的容量怎麼選、認證怎麼看,可以回頭看固態行動電源怎麼挑的完整攻略;想直接挑一顆的話,5000mAh 輕薄款跟10000mAh 容量款都是疊片式 + 固態/半固態電解質的組合,也可以逛逛完整的 TITANSHIELD 系列。

捲繞跟疊片,說到底是電池怎麼把材料「組裝」起來的問題,但這個組裝方式會一路影響電芯的發熱、耐用度,以及固態電解質能不能真正發揮它的優勢。TITANSHIELD 選擇疊片式,不是為了講一個聽起來很厲害的詞,而是因為這跟「固態電解質 + 防爆設計」這整套安全邏輯本來就是搭在一起的。

疊片式結構發熱更平均的優勢,在行李箱長途擠壓、悶熱的旅行情境下特別有感,2026 行動電源登機新規+出國該帶哪台整理了 ICAO 與日本最新規定,以及該帶 5000mAh 還是 10000mAh 出門。

打造經典體驗,只發電不發火。

FAQ 常見問題

疊片式就比捲繞式安全嗎?

結構上疊片式比較有利,但安全性要看整體設計。疊片式少了彎角應力,析鋰風險也較低;不過電池的安全性是整體系統的結果,還包含電解質材料本身、保護電路設計、安規認證測試等等,電芯結構是其中一個環節,不是唯一的決定因素。

一般人要怎麼知道自己的行動電源是哪種電芯結構?

多半要靠品牌主動說明,或參考第三方拆解報告。這類資訊通常不會直接印在包裝上;如果你在意這個細節,可以直接詢問品牌客服,誠實的品牌通常願意說明電芯結構與電解質類型。

固態行動電源可以隨便摔、泡水嗎?

不行。固態/半固態電解質加上疊片式結構,降低的是「熱失控起火」的風險,不代表電池變成摔不壞、泡不壞。外殼摔裂、長期泡水、過熱鼓起的電池都該立即停用,這點不管哪種電芯結構都一樣。

疊片式固態行動電源,就是網路上說的「不會爆炸的行動電源」嗎?

不是,這種行動電源並不存在。任何電池都有起火的可能;疊片式結構搭配固態/半固態電解質,能在結構上降低析鋰、局部過熱等風險因子,再選擇有安全認證、品質穩定的產品,可以進一步降低風險。日常使用仍建議避開高溫、擠壓與摔落。

穩如鈦山 TITANSHIELD 有哪些安全認證?

標準版 5000 mAh 與 10000 mAh 取得 BSMI 商品檢驗標識 R3E377,NCC 型式認證分別為 CCAH25LP6590T7 與 CCAH25LPA560T2;Air 的 BSMI 商品檢驗標識為 R3I037,並有 SGS 安全測試報告(含過充電、過放電、外部短路、熱濫用、穿刺)。另外 5000 mAh 與 10000 mAh 電芯也委託日本 Chemitox 北杜 LiB 試驗中心做過第三方釘刺試驗。BSMI 標識可以到經濟部標準檢驗局網站查驗。

最後更新:2026-10-19

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