涂布機

涂布的主要目的是將穩定性好、粘度好、流動性好的漿料，均勻地涂覆在正負極表面上。其對鋰電池的重要意義主要體現在一致性、循環壽命、安全性三方面。

在涂布過程中，若極片前、中、后三段位置正負極漿料涂層厚度不一致，或者極片前后參數不一致，則容易引起電池容量過低或過高，且可能在電池循環過程中形成析鋰，影響電池壽命。

涂布機是前段工序的核心設備。涂布機經歷了三種結構類型的演化，依次是刮刀式、轉移式、狹縫擠壓式涂布。涂布機設備的技術先進程度主要考察四個方面：涂布技術，張力技術，糾偏技術，干燥技術。

涂布效率是領先企業進一步比拼技術實力的重要標準。當前領先的涂布機設備在保證上述技術的前提下，主攻提升涂布效率，主要的手段包括提升涂布機運行速度和涂布寬度，領先企業的涂布速度能達到120m/min，涂布寬幅達1400mm。

中段工序的生產目標是完成電芯的制造，主要流程有：卷繞、注液、封裝，所涉及的設備主要包括：卷繞機、注液機、封裝設備（入殼機、滾槽機、封口機、焊接機）等。

卷繞機

張力控制是影響卷繞機先進程度的核心技術。在整個卷繞過程中，為了保證電芯組裝成的電池具有高一致性，需要尤其注意卷繞的張力控制。

對于方形鋰電池的卷繞，需要保持卷繞的線速度不變，角速度需要自動調整，因此方形鋰電池卷繞的張力控制對技術要求更高。當前國內領先企業能做到圓柱電池張力波動控制在5%以下，方形電池張力波動控制在10%以下。

卷繞機的自動糾偏技術和卷繞速度也比較關鍵。糾偏系統能保證電池卷繞過程中極片隔膜卷繞整齊，正極/負極/隔膜之間相對位置準確，目前行業通常要求卷后正負極片或隔膜的上下偏差均小于0.5mm，超過這一數值將對電池形變產生影響。

目前國內領先企業的圓柱電芯能達到18米/秒以上的高速卷繞速度，方形電芯由于需要保證線速度恒定，因此變角速度卷繞較慢，國內領先企業能達到0.8米/秒以上。

焊接機

激光焊接機是利用高能量的激光脈沖對材料進行微小區域內的局部加熱，激光輻射的能量通過熱傳導向材料的內部擴散，將材料熔化后形成特定熔池。

它是一種新型的焊接方式，激光焊接主要針對薄壁材料、精密零件的焊接，可實現點焊、對接焊、疊焊、密封焊等，深寬比高，焊縫寬度小，熱影響區小、變形小，焊接速度快，焊縫平整、美觀。

焊后無需處理或只需簡單處理，焊縫質量高，無氣孔，可精確控制，聚焦光點小，定位精度高，易實現自動化。

后段工序主要流程有：化成、分容、檢測、分選等，所涉及的設備主要包括：充放電機、檢測設備等。

化成分容及檢測系統是后段工序中最關鍵的環節。鋰電池電芯的化成分容是通過充放電的方式實現電池的初使化，使電芯的活性物質激活，是一個能量轉換的過程。

充放電機

充放電機是化成分容中的重點設備，也是后段使用量最多的設備。充放電機的最小工作單位是“通道”。一個通道可以為一個電芯進行充電或放電。在充放電機實際使用中，一個“單元”由一定數量（如24個、32個、64個等）的通道組合而成。

“單元”包含了若干個“通道”，是充放電機制造和安裝時的最小單位，日韓企業將此單位稱為BOX。從原理上說，一臺充放電機可以由無數個BOX組成，國內較多采用手工操作的習慣影響下，一般一臺充放電機的BOX數量并不大，一條生產線后段往往需要十幾臺到上百臺充放電機。

原文始發于微信公眾號（艾邦儲能與充電）：18650圓柱電池制作工藝視頻及相關設備介紹