1. 術語_關鍵字
動力電池的幾個關鍵參數：
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容量、電壓：這兩個很容易理解，就不多解釋了。
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能量密度：是單位重量所存儲的電量，單位是wh/kg，簡單點可以理解為同樣重量存電越多越好，同樣電量電池越輕越好。
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充放電倍率：經常叫c數，代表電池的充放電能力，這個和電芯工藝、質量有很大關系，c數越大能夠用更大的電流充電，
最大充電電流=容量*c數，例如100Ah容量的電池，如果0.2c，只能以20A充電，如果1c，就可以以100A充電。所以，同樣容量的電池，c數越高價格越貴，尤其是航模的電池。
充電：動力電池充電沒有那么簡單，需要對應的特殊充電器，控制技術相對復雜，並不是簡單的電壓相同接上就可以充，一般充電的初始階段需要恆流，也就是電壓慢慢提升保證電流一定，最后階段需要恆壓，也就是沖到額定電壓，電流逐漸減小，玩航模的一般都有昂貴的智能充電器，充電器就價值1000以上。
平衡：因為動力電池都是大量的單體通過串聯，並聯來達到需要的電壓和容量，而其中壞一個，就可能導致整個電池組失效，因此充放電管理就非常重要，理論上放電截至只能以最小的為准，充電只能以最飽和的為准，為了解決這個問題，一方面要求電芯的一致性非常高，另一方面就需要通過平衡來解決，放電時，讓飽和的多放，充電時讓低電壓的多充。所以電池管理系統才那么復雜。
2. 電池的分類
- 容量電池可以以最大3C電流放電
- 動力電池一般是指可以以5C電流放電，而且超高倍率的動力電池可以以20C或更大的電流進行放電
2.1. 容量電池
主要是為產品提供更長的續航能力，以能量密度為主要研發方向的鋰電池。隨着技術的提高容量電池續航能力在逐步提升，體積也在不斷變小。
應用領域：消費類電子設備、手機電池、TATTU充電寶等等。
2.2. 動力電池
主要是為產品提供高放電倍率和持續穩定的電壓電流，以電池安全為基本原則，提高產品運行時的可靠性為主要研發發展方向的鋰電池。簡單來說，動力電池就是為工具提供動力來源的一種電源，動力電池更多需要先進的工藝控制、一致性控制和質量管理。
應用領域：車電、航電、無人機大電池、啟動電源、點火器等等。
2.3. 區別
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放電電流:
- 容量電池內阻大，單位時間內放電電流較小
- 動力電池因為要驅動的設備功率大，所以內阻小，單位時間內放電電流比較大
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電壓不同:
- 動力型鋰電池組能夠滿足一些大功率的設備上；電壓大對應的輸出電壓也會增大；
- 容量型鋰電池組采用並聯方式直接使整個電池組的電流增大，而容量是受輸出端的電流影響的，所以並聯直接作用使得鋰電池組的容量增大；
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體積不同
- 容量電池大多使用在消費類產品上，一般體積較小，比如手機、充電寶等
- 動力電池提供動力，一般體積較大，比如無人機電池等
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壽命不同
- 容量電池一般是消費類電子產品，因更新迭代過快，而且放電環境比較溫和，所以在設計時不會側重循環壽命。
- 動力電池的使用環境比較惡略，產品的使用周期很長，所以在設計時考慮循環壽命。
雖然實際使用時感覺動力電池的循環壽命很短，大多數都在300-500次，然而手機每天一沖的情況下用幾年也上千次了，有人說容量電池的循環壽命比不上動力電池，這個是不正確的；在同樣環境下，動力電池的循環壽命要遠大於容量電池
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散熱與結構設計
- 容量電池一般單獨使用
- 動力電池一般都是成組使用
- 容量電池完全可以通過自身去散熱
- 成組的動力電池，設計散熱時還要考慮散熱通道
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安全性
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容量電池對產品的保護要求不高，大多都是產品本身的安全設計，所以容量電池本身只在更高能量密度的基礎上靠電池的材料和設計抗住各種危及安全的情況。
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動力電池的產品主體一般價值較高，設計冗余更多，使用更好的隔膜、箔材和外殼，更多的外部保護電路、散熱布局等來確保產品主體的安全。
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2.4. 車載電池
3. 關鍵結構
3.1. 單體電芯
目前電芯普遍采用的包裝形式可以分為三種：圓柱電芯、方形電芯和軟包電芯。這其中圓柱電芯是被應用到純電動車中比較早的一種封裝方式，起初特斯拉在設計電動車時就率先采用了18650型圓柱電芯。
這個規格電芯最早是由索尼公司建立的標准，名稱中“18”代表直徑18毫米，“65”代表長度65毫米，末位“0”代表圓柱。之前更廣泛地應用於便攜電腦、照相機等3C產品中。由於產品周期較長，18650在業內已經積累了非常可靠的生產經驗，批量生產也令電池單體一致性更強。
因此相比其它方式而言，單體功率低的圓柱電芯最大優勢就是安全性好，因為即使電芯單體失效引發起火爆炸的危害性也是最低的。另外由於單個電芯體積小，模組和電池包的布置方式都更靈活，而且電池系統的液態冷卻系統能夠像毛細血管一樣充分與電芯接觸。
以奇點iS6為例，在整個電池熱管理系統中一共布置了32路溫度傳感器，結合智能熱管理系統不僅實現了最迅速的溫度反饋控制，將電池包整體溫差控制在5℃以內，更能夠結合環境溫度、導航路況、道路坡度等信息對電池溫度進行預判，從而將電池溫度控制在最理想的狀態，不僅至關重要地保證了電池安全性，同時也為有效地延長電池壽命以及續航里程保駕護航。
不過作為生產周期最長的電芯包裝形式，圓柱電芯也存在單體數量較大，所以也存在電池熱管理系統設計要求細膩的難題，很多電動車制造商紛紛放棄了這個方案，轉而采用簡單粗暴的方形電芯或軟包電芯。
由硬殼封裝的方形電芯是目前市場上較為主流的一種選擇。硬殼封裝方形電池的正負極和圓柱電芯一樣也采取卷繞的形式，外部再以鋼或鋁制殼體進性封裝。關於方形電芯的尺寸規格目前沒有統一標准，因此需要電動車制造商和電芯供應商協調定制。
這雖然給電動車制造商帶來了許多便利，但對於電芯供應商的設計要求壓力比較大，電池性能更多依賴於供應商而非整車制造商。此外雖然方形電芯的冷卻系統相對簡單，但金屬外殼帶來的重量負擔也比較大，在電極材料相同的情況下，能量密度通常小於另外兩種封裝方式。
軟包電池是當下相對比較前沿的一種封裝方式，與卷繞式是由單片的正、負極片卷繞成形不同，軟包電池的電極由多層極片層疊而成，其特點是內阻小、重量輕，尺寸及其靈活。與另外兩種包裝形式比較，軟包電池在能量密度上的優勢最為明顯。
不過通常以鋁膜作為封裝材料的軟包電池一致性受到了一定局限，同時對熱管理系統同樣要求較高。盡管鋁膜可以在電池過載失效時緩解危險，但相應地也面臨一定漏液和脹氣的風險。加上鋁膜封裝的技術難度比較大，目前軟包電池的普及率很低，只有少數制造商選擇了知難而上。
軟包電池具有：能量密度高、安全性強、布局靈活，輕量化好、循環壽命長等優點，缺點是制作工藝復雜，產品的一致性差，通常需要結合較高的電池熱管理系統，才能將整體綜合性能發揮至最大化。
現階段，作為軟包動力電池封裝的關鍵材料之一，“鋁塑膜”是軟包鋰電池中技術壁壘最高的材料，目前國產化率不足10%，主要依賴進口，成本高昂。
對於軟包電池來說，鋁塑膜的成本要占到電池成本的15%至20%，僅次於正極材料和隔膜。當前鋁塑膜的主要技術輸出國為：日本、韓國和中國，歐美國家鮮有技術專利申請。
3.2. 電池模組
3.3. 動力電池包
3.4. Busbar
Busbar的作用主要是實現電芯與電芯之間的電連接，從而構成所需要的串、並聯關系，另一方面Busbar本身因為與電芯直接連接，又可以作為電芯電壓和溫度的采樣點。以下是三種電芯Busbar連接的典型代表模組，從左到右依次為，BMW i3、Chevy Volt、Tesla Model 3。
4. 電池生產工藝
電池的結構
- 正極材料
- 鈷酸鋰
- 碳酸鋰
- 磷酸鐵鋰
- 三元鋰
- 錳酸鋰
- 鉛酸鋰
- 負極材料
- 電解液
- 隔膜（鋁箔）
疊片工藝是將正極、負極切成小片與隔離膜疊合成小電芯單體，然后將小電芯單體疊放並聯起來，組成一個大電芯的制造工藝，其大體工藝流程如下：
卷繞工藝是將正負極片、隔離膜、正負極耳、保護膠帶、終止膠帶等物料固定在設備上，設備經過放卷完成電芯制作。
- 提取碳酸鋰（原材料）
- 電芯的生產
- 塗布
銅鋁箔要絕對平整
塗抹不能有任何雜質 - 箔片壓制，切割極耳
- 卷繞/疊加成型，形成裸電芯
- 注入電解液
- 塗布
4.1. 極片制作
4.1.1. 漿料攪拌
4.1.2. 極片塗布
塗布至關重要，需要保證極片厚度和重量一致，否則會影響電池的一致性。塗布還必須確保沒有顆粒、雜物、粉塵等混入極片。否則，導致電池自放電過快甚至安全隱患。
機會：線掃塗布質量檢測
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電極片的塗布面密度檢測主要可通過低能X射線，Kr85放射性同位素β射線或者近紅外光譜這三類技術來實現。X射線無輻射污染，環保豁免，壽命長；β射線的廣譜吸收特性，負極極片的塗布量檢測用它來完成非常適合；近紅外光譜適用於多組分材料。
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本系統是一個采用線陣CCD進行在線塗布寬度/長度尺寸、錯位測量、瑕疵檢測，並可結合糾偏/對位控制器進行閉環糾偏/對位控制、結合打標機進行瑕疵標示的系統。
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顆粒、凹坑和氣泡:缺陷與正常表面灰度值差值≥20,可檢測缺陷尺寸≥Φ2mm
露箔（掉料）
划痕、干料、豎紋
亮斑
暗斑
暗痕、褶皺
極耳帶料（極耳處粘附漿料而呈淺黑色）
露箔（掉料）
划痕、干料、豎紋
亮斑
暗斑
暗痕、褶皺
極耳帶料（極耳處粘附漿料而呈淺黑色）
4.1.3. 極片輥壓
4.1.4. 極片分切
4.1.5. 極片制片
4.1.6. 極片模切
全自動包Mylar機
設備用於動力電池的Mylar與電芯裝配后熔接在頂支架上，起到保護電芯的作用，主要功能包括：電芯掃碼、電芯上料定位、底托片與Mylar上料定位及熱熔、電芯包Mylar、熱熔焊接、CCD檢測、貼膠、下料及排不良。
設備特點：
- 立式包Mylar，以電芯頂蓋與Mylar的中心為基准，避免段差產生，確保Mylar與頂蓋的位置精度。
- 脈沖熱熔溫度控制精准，加熱散熱快，無拉絲、熔穿現象。
- 采用螺旋式定位針與毛刷機構，防止底托片與Mylar上料過程中帶料。
- 底托片/Mylar/膠帶自動切換，換料不停機。
4.1.7. 卷繞/疊片：形成裸電芯
疊片工藝是將正極、負極切成小片與隔離膜疊合成小電芯單體，然后將小電芯單體疊放並聯起來，組成一個大電芯的制造工藝，其大體工藝流程如下：
卷繞工藝是將正負極片、隔離膜、正負極耳、保護膠帶、終止膠帶等物料固定在設備上，設備經過放卷完成電芯制作。先進的CCD可實現自動檢測及自動糾偏，確保電芯極片不錯位。
- 隔膜起皺
- 長膠起皺、長膠歪斜、長膠未貼上
- 端膠未貼上
- 疊片不齊：極片不齊（上下不齊/左右不齊）、隔膜不齊
- 卷芯夾傷、壓傷
- 抽芯
- 極片極耳端外觀不良
- 隔膜內折
- 折極耳
4.2. 動力電池PACK制造有工藝
動力電池pack一般是指包裝、封裝和裝配，譬如：2個電池串聯起來，安照客戶要求組成某一特定形狀，我們就叫它pack。在Pack行業，常常把沒有組裝成可以直接使用的電池叫做電芯，而把連接上PCM板，有充放控制等功能的成品電池叫做電池。
PACK成組工藝是動力電池包生產的關鍵性步驟，其重要性也隨着電動汽車市場的不斷擴大而顯得越來越明顯。目前，汽車用動力電池基本上由以下幾個系統組成：電池模組、電池管理系統、熱管理系統、電氣及機械系統。
根據筆者的從業經驗，筆者認為動力電池PACK也有四大工藝。分別是：
- 裝配工藝
- 氣密性檢測工藝
- 軟件刷寫工藝
- 電性能檢測工藝
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激光焊
- 銅排和鎳片外觀:不可臟污、變形、破裂、生銹及極耳短接等不良;
- 鎳片和銅排組裝:鎳片安裝平整,歪斜、松動、重疊不可;
- 焊接外觀:虛焊、焊焦、焊穿、有焊渣不可；極耳彎褶、斷裂不可;
- 焊接強度:不同型號的電池PACK有不同的要求,具體見設計要求。
例:E100鎳片:
- 分體側:45-120N
- 整體側:50-150N
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點焊
- 焊接外觀:虛焊、焊焦、焊穿、有焊渣不可。
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撬焊點、上環氧板
- 焊點外觀要求: 裂痕、焊穿、虛焊、漏焊、焊偏、焊焦、有焊渣、極耳重疊不可。
- 環氧板裝配要求: 裝配到位,卡扣完好,無松動、破損。
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模塊密封
- 不可漏塗膠,膠堆積和少膠。
5. 電池組產線
整線釆用“U″型布局方式,電芯入料段采用三道並線的方式,極大節省地面空間,增加物流范圍。
5.1. 模塊組裝
- 機械手抓取電芯，完成自動上料；
- 電芯與下支架條碼綁定,測試數據上傳MES系統,便於數據追溯；
- CCD檢測電芯極性,不良剔除,安全系數高
- 模塊高度檢測
5.2. 模組組裝
- 電芯正極焊接: 四針焊接
- 電芯負極焊機: 兩針焊接
- 自動打磨焊針
- OCV/ACR（Open circuit voltage, 開路電壓）測試
5.3. 電池包組裝
- BUS/B激光焊接機
- CCD焊點檢測，剔除不良，人工返修
5.4. 電源系統測試
電池系統測試前配有緩存線。測試工裝成左右兩側並排“一字型”布局
5.5. 成品入庫等工序
6. 大連豪森——電池生產線
http://www.haosen.com.cn/?list/8.html
案例產品：方形電池電芯產線
產品簡介：該電芯產線包括制片（極耳激光成形）、制芯（裸電芯卷繞）、電芯組裝（裸電芯熱壓整形&HIPOT測試、配組貼膠、極耳預焊裁切、極耳與頂蓋超聲波焊接、保持架安裝、裸電芯包膜、裸電芯入殼、頂蓋激光焊接）、電芯激活與分選（靜置，化成分容、OCV測試）等工藝過程，完成從正、負極片的極耳成形到成品電芯分選的生產過程。
項目組成：極耳激光成形機、卷繞機、熱壓整形機、配組貼膠機、預焊裁切機、極耳焊接機、保持架安裝機、包膜機、入殼機、頂蓋焊接機、插釘機、拔釘機、組盤機、拆盤機、靜置立庫、化成分容、OCV測試