电动汽车电池4680圆柱电池工艺

电池是特斯拉在电池单极耳结构的基础上，提出的全极耳+集流盘设计方案。同时采用无极耳设计，CTC技术，干电极技术，无钴化、正极补锂、硅基负极、单壁纳米碳管、LiFSI锂盐等新技术新材料，全面提升电池能量密度、倍率性能、安全性能、性价比。本文详细介绍电池生产工艺流程。

电池生产工艺流程主要包括干电极制备、极片制备、电芯卷绕、组装、注液、开口化成、分选PACK几个大工序及若干小工序。

1.干电极制备，与传统电极制备方法不同，不再使用NMP、H2O、CMC、SBR、pvdf等溶剂和粘结剂。直接将正负极材料粉末和PTFE混合搅拌，使其纤维化。然后通过挤压机形成薄的电极材料带。再将电极材料带直接热压到铜铝箔集流体上形成成品电极。全极耳电极的弧形边缘对设备的精密度要求更高。为提升能量密度除采用高镍、硅基材料以外，正极还会添加补锂剂，例如常用的Li2NiO2（LNO）和Li5FeO4（LFO），以提高电池容量。

2.极片制备，将干电极在分切机分切制成极片，由于采用无极耳设计，无极耳又称全极耳，是把整个集流体都变成极耳，因此需要在极片分切过程中对极片一侧集流体光箔进行激光模切。

3.电芯卷绕，依次将正极片、隔膜、负极片、隔膜放入卷绕机内进行卷绕，卷绕过程需要将两侧的正负集流体压平。

4.组装，正极集流盘直接焊接到正极柱，正极柱卡在壳体槽底的开口上，之间设有绝缘密封件。卷芯为全极耳结构，两端面分别和正、负极集流盘连接，正极柱通过正极集流盘和电芯电性连接，壳体和负极集流盘电性连接，负极侧盖板和壳体的槽口（卷芯入壳后滚槽）连接，盖板上刻蚀有防爆线。

5.注液，组装后的电芯经过真空烘烤后注液，然后采用墩封方式预封口，并采用穿透焊将盖板和负极集流盘焊接在一起，再清洗套膜，搁置活化。电解液添加适用于高镍高压高倍率电池的新型锂盐LiFSi。

6.开口化成，搁置活化后电芯上化成柜化成，并排气，然后激光焊接盖板。

7.分选PACK，化成后电池进行容量分选配组，由于电池采用不锈钢壳材质，强度高，因此采用CTC（CelltoChassis）技术装车，就是将电池单体直接集成到底盘中。通过完全移除模组和电池包，电池单体与单体间变得更为紧凑，电池零部件数量将大幅下降，底盘的空间利用率也会得到极大改进。

电池是圆柱电池在新能源汽车应用的又一次创新，将使圆柱电池在新能源汽车领域继续占有一席之地。