锂电池电芯料生产处理工艺及装配

　　电芯是一个电池系统的小单元。多个电芯组成一个模组，再多个模组组成一个电池包，这就是车用动力电池的基本结构。电池就像一个储存电能的容器，能储存多少的容量，是靠正片和负片所覆载活性物质多少来决定的。正负电片的设计需要根据不同车型来量身定做的。正负材料克容量，活性材料的配比、片厚度、压实密度等对容量等的影响也至关重要。

　　锂电池的生产工艺比较复杂，主要生产工艺流程主要涵盖电制作的搅拌涂布阶段(前段)、电芯合成的卷绕注液阶段(中段)，以及化成封装的包装检测阶段(后段)，价值量(采购金额)占比约为(35~40%):(30~35)%:(30~35)%。据涂布在线了解，差异主要来自于设备供应商不同、进口/国产比例差异等，工艺流程基本一致，价值量占比有偏差但总体符合该比例。

　　锂电生产前段工序对应的锂电设备主要包括真空搅拌机、涂布机、辊压机等;中段工序主要包括模切机、卷绕机、叠片机、注液机等;后段工序则包括化成机、分容检测设备、过程仓储物流自动化等。除此之外，电池组的生产还需要Pack自动化设备。

　　锂电池前端工艺的结果是将锂电池正负片制备完成，其一道工序是搅拌，即将正、负固态电池材料混合均匀后加入溶剂，通过真空搅拌机搅拌成浆状。配料的搅拌是锂电后续工艺的基础，高质量搅拌是后续涂布、辊压工艺高质量完成的基础。

　　涂布和辊压工艺之后是分切，即对涂布进行分切工艺处理。如若分切过程中产生毛刺则后续装配、注电解液等程序、甚至是电池使用过程中出现隐患。因此锂电生产过程中的前端设备，如搅拌机、涂布机、辊压机、分条机等是电池制造的核心机器，关乎整条生产线的质量，因此前端设备的价值量(金额)占整条锂电自动化生产线的比例高，约35%。

　　锂电池制造过程中，中段工艺主要是完成电池的成型，主要工艺流程包括制片、片卷绕、模切、电芯卷绕成型和叠片成型等，是当前国内设备厂商竞争比较激烈的一个领域，占锂电池生产线价值量约30%。

　　目前，动力锂电池的电芯制造工艺主要有卷绕和叠片两种，对应的电池结构形式主要为圆柱与方形、软包三种，圆柱和方形电池主要采用卷绕工艺生产，软包电池则主要采用叠片工艺。圆柱主要以18650和26650为代表(Tesla单独开发了21700电池、正在全行业推广)，方形与软包的区别在于外壳分别采用硬铝壳和铝塑膜两种，其中软包主要以叠片工艺为主，铝壳则以卷绕工艺为主。

　　据涂布在线了解，软包结构形式主要面向中高端数码市场，单位产品的利润率较高，在同等产能条件下，相对利润高于铝壳电池。由于铝壳电池易形成规模效应，产品合格率及成本易于控制，目前二者在各自市场领域均有可观的利润，在可以预见的未来，二者都很难被彻底取代。

　　由于卷绕工艺可以通过转速实现电芯的高速生产，而叠片技术所能提高的速度有限，因此目前国内动力锂电池主要采用卷绕工艺为主，因此卷绕机的出货量目前大于叠片机。

　　卷绕和叠片生产对应的前道工序为片的制片和模切。制片包括对分切后的片/耳焊接、片除尘、贴保护胶纸、耳包胶和收卷或定长裁断，其中收卷片用于后续的全自动卷绕，定长裁断片用于后续的半自动卷绕;冲切片是将分切后的片卷绕冲切成型，用于后续的叠片工艺。

　　在锂电封装焊接方面，联赢、大族、光大的主流激光技术集成应用厂家均有所涉及，能够满足需求、无需进口。

　　锂电后段工艺流程：分容化成是核心环节

　　锂电池电芯料处理设备后段生产工艺主要为分容、化成、检测和包装入库四道工序，占生产线价值量约35%。化成和分容作为后段工艺中主要环节，对成型的电池进行激活检测，由于电池的充放电测试周期长，因此设备的价值量高。化成工艺的主要作用在于将注液封装后的电芯充电进行活化，分容工艺则是在电池活化后测试电池容量及其他电性能参数并进行分级。化成和分容分别由化成机和分容机通常由自动化分容化成系统完成。