锂离子电池生产流程：中段工艺

正如我们之前提到的，典型的锂离子电池制造流程可以分为三个阶段：前段工艺（电极制造）、中段工艺（电芯合成）和后段工艺（化成和封装）。我们之前介绍了前段工艺，本文将重点介绍中段工艺。

锂电池制造的中段工序为组装工段，其生产目标是完成电芯的制造。具体来说，中段工序是将上段工序制成的正极片、负极片与隔膜、电解液有序地组装在一起。

由于方形铝壳电池、圆柱电池、软包电池、刀片电池等不同类型的锂电池储能结构不同，导致其在中段工艺流程上存在明显差异。

方形铝壳电池和圆柱形电池的中段工序为卷绕、注液、封装。

软包电池和刀片电池的中段工序为叠片、注液、封装。

两者的主要区别在于卷绕工艺和堆叠工艺。

绕线

电芯卷绕工序是将正极、负极和隔膜通过卷绕机卷绕在一起，相邻的正极和负极之间用隔膜隔开。在电芯纵向，隔膜超过负极，负极超过正极，以防止正负极接触造成短路。卷绕完成后，电芯用胶带固定，防止散落。之后，电芯流向下一道工序。

在这个过程中，重要的是保证正极和负极之间没有物理接触，并且负极能够在水平和垂直方向上完全覆盖正极。

由于卷绕工艺的特点，只能用于制造形状规则的锂电池。

堆叠

相比之下，叠片工艺将正负极和隔膜堆叠在一起，形成叠片电池，可用于制造规则形状或异形形状的锂电池，灵活性更高。

叠片通常是将正负极板和隔膜按照正极-隔膜-负极的顺序逐层堆叠，形成电堆电池，集流体作为标签。堆叠方法包括直接堆叠（其中隔板被切断）和 Z 形折叠（其中隔板未被切断并且以 Z 形堆叠）。

叠片工艺不存在同极片弯曲现象，也不存在卷绕工艺中遇到的“C角”问题，因此可以充分利用内壳内的边角空间，单位体积的容量更高。相比卷绕工艺制成的锂电池，叠片工艺制成的锂电池在能量密度、安全性、放电性能等方面均具有明显优势。

卷绕工艺发展历史相对较长，工艺成熟，成本低，良率高。但随着新能源汽车的发展，叠片工艺凭借体积利用率高、结构稳定、内阻低、循环寿命长等优势，成为后起之秀。

无论是卷绕还是叠片工艺，都有明显优缺点。叠片电池需要多次切断极片，导致其截面尺寸比卷绕结构更长，增加了产生毛刺的风险。而卷绕电池的转角会浪费空间，卷绕张力不均匀和变形也会导致不均匀性。

因此后续的X光检查就变得极为重要。

X射线检测

对成品卷绕、叠片电池进行检测，检查其内部结构是否符合生产工艺，如叠片或卷绕电芯的对位、极耳内部结构、正负极的悬垂度等，以控制产品质量，防止不合格电芯流入后续工序；

针对X-Ray检测，大成精密推出了一系列X-Ray成像检测设备：

X-Ray离线CT电池检测机

X-Ray离线CT电池检测机：3D成像。通过剖面视图，可直接检测电芯长度方向和宽度方向的突出部分。检测结果不受电极倒角或弯曲、正极极耳或陶瓷边缘的影响。

X-Ray在线卷绕电池检测机

X-Ray在线卷绕电池检测机：该设备与上游输送线对接，实现电芯自动拾取。电芯将放入设备进行内部循环测试，NG电芯将自动拾取。最多可对65层内外环进行全检测。

X-Ray圆柱电池在线检测机

该设备通过X射线源发射X射线，穿透电池。成像系统接收X射线成像并拍照，通过自主研发的软件和算法对图像进行处理，自动测量并判定良品，剔除不良品。设备前后端均可与生产线连接。

X射线在线堆叠电池检测机

该设备与上游传输线连接，自动拾取电池，放入设备内部循环检测，自动分选NG电池，OK电池自动放入传输线上，进入下游设备，实现全自动检测。

X射线在线数字电池检测机

该设备与上游输送线连接，可自动取电芯或人工上料，然后放入设备内循环检测。可自动分选NG电池，OK电池取出后自动放入输送线或板内，送至下游设备，实现全自动检测。