鋰電池的生產(chǎn)流程圍繞“電極制備 - 電芯組裝 - 激活檢測” 三大核心環(huán)節(jié)展開，但不同結(jié)構(gòu)的電池（軟包、方殼、圓柱、異形）因外殼形態(tài)、封裝方式及應(yīng)用場景需求，在關(guān)鍵工序、設(shè)備選型、工藝精度要求上存在顯著差異，最終影響電池的能量密度、安全性與量產(chǎn)效率。
無論何種結(jié)構(gòu)，鋰電池的生產(chǎn)均以“將活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可充放電電芯” 為核心，基礎(chǔ)流程可分為 5 大步驟，為后續(xù)結(jié)構(gòu)差異化工序提供前提：
1.電極制備：正極采用磷酸鐵鋰、三元材料等活性物質(zhì)，負極采用石墨，分別與粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑混合制成漿料，通過涂布機均勻涂覆在金屬集流體（正極鋁箔、負極銅箔）上，經(jīng)烘干、輥壓、分切后得到極片。
2.電芯組裝：將正負極極片與隔膜（防止短路）組合，通過卷繞或疊片工藝形成電芯“芯體”，再結(jié)合外殼進行封裝，此環(huán)節(jié)是結(jié)構(gòu)差異的核心體現(xiàn)。
3.注液與封裝：向封裝后的電芯內(nèi)部注入電解液（離子傳輸介質(zhì)），并對開口進行密封，防止電解液泄漏與水分進入。
4.化成與老化：對電芯進行首次充電，激活電極活性物質(zhì)并形成穩(wěn)定的 SEI 膜（固體電解質(zhì)界面膜），隨后進行老化靜置，篩選出初期性能異常的電芯。
5.分容與檢測：通過充放電設(shè)備測試電芯的容量、電壓、內(nèi)阻等關(guān)鍵參數(shù)，按性能分級，最終得到合格產(chǎn)品。
四大結(jié)構(gòu)的差異集中在電芯組裝與封裝環(huán)節(jié)，同時延伸至極片形態(tài)、設(shè)備精度要求等方面，具體區(qū)別如下：
軟包電池以鋁塑膜為外殼（由鋁箔、塑料膜復(fù)合而成），無剛性殼體，核心工藝特點圍繞“柔性密封” 展開：
?極片與芯體：多采用疊片工藝（少數(shù)小尺寸用卷繞），極片可設(shè)計為不規(guī)則形狀，芯體厚度更薄，適合定制化尺寸。
?封裝工序：采用熱封工藝，通過熱壓將鋁塑膜邊緣密封，分為“頂封 - 側(cè)封 - 注液口封” 三步，需嚴(yán)格控制溫度與壓力，避免鋁塑膜褶皺或密封失效。
?關(guān)鍵設(shè)備：疊片機（精度達±0.05mm）、鋁塑膜熱封機、真空注液機（防止電解液與空氣接觸）。
?工藝難點：封裝后需進行“真空除氣”（移除電芯內(nèi)部空氣），否則易出現(xiàn)鼓包；鋁塑膜耐穿刺性差，組裝時需避免極片毛刺劃傷。
方殼電池以鋁合金殼（少數(shù)用不銹鋼）為外殼，多用于動力電池、儲能設(shè)備，工藝核心是“剛性外殼的密封與防爆”：
?極片與芯體：主流采用卷繞工藝（部分高能量密度產(chǎn)品用疊片），極片為標(biāo)準(zhǔn)矩形，芯體需與殼體內(nèi)部尺寸精準(zhǔn)匹配（間隙≤0.1mm）。
?封裝工序：分為“殼體預(yù)裝 - 激光焊接 - 注液口密封” 三步：先將芯體裝入殼體并焊接極柱，再用激光焊接殼體頂部蓋板（焊縫寬度≤0.3mm），最后密封注液口（多采用鋼珠壓封）。
?關(guān)鍵設(shè)備：卷繞機（張力控制精度±5N）、激光焊接機（功率穩(wěn)定性 ±1%）、氦質(zhì)譜檢漏儀（檢測密封性能，漏率要求≤1×10??Pa?m3/s）。
?工藝難點：激光焊接需避免“虛焊” 或 “過焊”（前者導(dǎo)致漏液，后者損傷芯體）；殼體需預(yù)留防爆閥，工藝中需控制防爆閥的破裂壓力（通常 0.8-1.2MPa）。
圓柱電池以鋼殼或鋁殼為外殼（常見型號如 18650、21700），廣泛用于消費電子、電動工具，工藝核心是 “卷繞精度與高速量產(chǎn)”：
?極片與芯體：均采用卷繞工藝，極片需嚴(yán)格控制“對齊度”（正負極錯位≤0.5mm），芯體卷繞后需進行 “壓扁” 處理（部分型號），確保裝入圓柱殼體后無晃動。
?封裝工序：采用“殼體壓入 - 頂部封口” 工藝：將芯體裝入殼體后，壓入頂部絕緣墊片與正極帽，再通過 “滾槽封口”（在殼體頂部滾出凹槽固定正極帽）或 “激光焊接封口”（高倍率型號）。
?關(guān)鍵設(shè)備：高速卷繞機（量產(chǎn)速度可達 600-800 只 / 小時）、滾槽機、內(nèi)阻分選機（圓柱電池對內(nèi)阻一致性要求高，偏差需≤5mΩ）。
?工藝難點：卷繞時需控制“卷芯松緊度”（過松導(dǎo)致電解液浸潤不均，過緊影響離子傳輸）；鋼殼易生銹，需進行表面鍍鋅或涂覆處理，工藝中需控制濕度（≤30% RH）。
異形電池（如弧形、梯形、多面體）多用于智能穿戴、醫(yī)療設(shè)備等，無固定標(biāo)準(zhǔn)，工藝核心是“模具定制與多工位協(xié)同”：
?極片與芯體：極片需通過“異形分切機” 切割為非標(biāo)準(zhǔn)形狀（如弧形、缺口形），芯體多采用疊片工藝，部分需結(jié)合“分段卷繞 + 成型”（如弧形芯體）。
?封裝工序：外殼多為定制化塑料殼或金屬殼，封裝方式結(jié)合軟包與硬殼特點：塑料殼用“超聲焊接 + 膠水密封”，金屬殼用 “激光焊接 + 柔性密封墊”，注液口設(shè)計為隱蔽式（如側(cè)邊小孔）。
?關(guān)鍵設(shè)備：異形分切機（需定制刀具）、多工位疊片機（適配不同形狀芯體）、定制化封裝模具（與外殼形狀完全匹配）。
?工藝難點：極片異形分切易產(chǎn)生毛刺（需增加“激光修邊” 工序）；外殼與芯體的間隙需精準(zhǔn)控制（否則影響裝配或?qū)е聭?yīng)力集中），模具開發(fā)周期長（通常 1-3 個月）。
為更直觀呈現(xiàn)核心區(qū)別，下表從關(guān)鍵工序、材料、設(shè)備、精度要求四個維度進行對比：
對比維度 | 軟包鋰電池 | 方殼鋰電池 | 圓柱鋰電池 | 異形鋰電池 |
核心組裝工藝 | 疊片（為主）/ 卷繞 | 卷繞（為主）/ 疊片 | 卷繞（唯一） | 疊片 / 分段卷繞 + 成型 |
外殼材料與封裝 | 鋁塑膜，熱封 | 鋁合金殼，激光焊接 | 鋼 / 鋁殼，滾槽 / 激光焊接 | 定制塑料 / 金屬殼，超聲 / 激光焊接 |
關(guān)鍵設(shè)備 | 疊片機、熱封機 | 卷繞機、激光焊接機 | 高速卷繞機、滾槽機 | 異形分切機、定制模具 |
核心精度要求 | 熱封溫度±2℃，疊片 ±0.05mm | 焊接漏率≤1×10??Pa?m3/s | 內(nèi)阻偏差≤5mΩ，卷繞對齊 ±0.5mm | 極片分切公差±0.1mm |
量產(chǎn)效率 | 中（疊片速度較慢） | 高（卷繞 + 激光焊接自動化） | 極高（高速卷繞線） | 低（定制化，多工位協(xié)同） |
四大結(jié)構(gòu)鋰電池的工藝差異，本質(zhì)是“外殼形態(tài)與應(yīng)用需求” 共同驅(qū)動的結(jié)果：
?軟包電池因柔性封裝，工藝側(cè)重“定制化與輕薄”，適配手機、可穿戴設(shè)備等場景；
?方殼電池因剛性外殼，工藝側(cè)重“高壓密封與防爆”，適配新能源汽車、儲能電站；
?圓柱電池因標(biāo)準(zhǔn)化尺寸，工藝側(cè)重“高速量產(chǎn)與高倍率”，適配電動工具、筆記本電腦；
?異形電池因非標(biāo)準(zhǔn)形態(tài)，工藝側(cè)重“模具定制與多工序協(xié)同”，適配特殊場景如醫(yī)療儀器、智能眼鏡。
理解這些差異，可幫助企業(yè)在電池選型、產(chǎn)線建設(shè)時精準(zhǔn)匹配需求，平衡性能、成本與量產(chǎn)效率。
