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锂电池制造工艺全解析 锂电池结构 不同结构形式、不同材料的工艺相似但装备需全新配置 锂离子电池构成主要由正极、负极、非水电解质和隔膜四部分组成。目前市场上 采用较多的锂电池主要为磷酸铁锂电池和三元锂电池，二者正极原材料差异较大， 生产工艺流程比较接近但工艺参数需变化巨大。若磷酸铁锂全面更换为三元材料， 旧产线的整改效果不佳。对于电池厂家而言，需要对产线上的设备大面积进行更 换。 锂电池制造工艺 前中后三道工序，占比接近35%/30%/35% 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极制作的搅拌涂布阶 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 ）%。 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。 锂电前段生产工艺 极片制造关系电池核心性能 锂电池前端工艺的结果是将锂电池正负极片制备完成，其第一道工序是搅拌，即 将正、负极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安全隐患。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最高，约35% 。 锂电中段工艺流程 效率先行，卷绕走在叠片之前 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、 极片卷绕、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。 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极片的制片和模切。制片包括对分切后的极片/极耳焊接、 极片除尘、贴保护胶纸、极耳包胶和收卷或定长裁断，其中收卷极片用于后续的全自动卷绕， 定长裁断极片用于后续的半自动卷绕；冲切极片是将分切后的极片卷绕冲切成型，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最主要环节，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，因此设备的价值量最高。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。 锂电Pack 工艺 看似简单但需要与系统性设计结合 动力电池组系统是将众多单个的电芯通过串、并联的方式连接起来的电池组，综 合了动力和热管理等电池硬件系统。Pack 是动力电池系统生产、设计应用的关 键，是连接上游电芯生产和下游整车的应用核心环节，通常设计需求由电芯厂或 汽车厂提出，通常由电池厂、汽车厂或者第三方Pac