2017年CATL寧德時(shí)代奪下了全球鋰離子動(dòng)力電池銷(xiāo)量榜的冠軍。這證明了中國(guó)鋰電也已突破日韓包圍，正在崛起為全球鋰離子動(dòng)力電池行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。這家成立于2011年的年輕新能源企業(yè)為何能夠后來(lái)居上?為何能保持著車(chē)用鋰電池“零事故”的行業(yè)記錄呢?

在央視2套播出的紀(jì)錄片《大國(guó)重器》更加激起了我對(duì)CATL寧德時(shí)代這家明星企業(yè)的興趣。而今天就讓我們走進(jìn)CATL寧德時(shí)代的生產(chǎn)車(chē)間，一起來(lái)看看這塊被大眾，寶馬，奔馳爭(zhēng)搶的電芯是怎么制造出來(lái)的。

電芯是一個(gè)電池系統(tǒng)的最小單元。多個(gè)電芯組成一個(gè)模組，再多個(gè)模組組成一個(gè)電池包，這就是車(chē)用動(dòng)力電池的基本結(jié)構(gòu)。電池就像一個(gè)儲(chǔ)存電能的容器，能儲(chǔ)存多少的容量，是靠正極片和負(fù)極片所覆載活性物質(zhì)多少來(lái)決定的。正負(fù)電極極片的設(shè)計(jì)需要根據(jù)不同車(chē)型來(lái)量身定做的。正負(fù)極材料克容量，活性材料的配比、極片厚度、壓實(shí)密度等對(duì)容量等的影響也至關(guān)重要。

活性材料的制漿——攪拌工序

攪拌就是將活性材料通過(guò)真空攪拌機(jī)攪拌成漿狀。這是電池生產(chǎn)的第一道工序，該道工序質(zhì)量控制的好壞，將直接影響電池的質(zhì)量和成品合格率。而且該道工序工藝流程復(fù)雜，對(duì)原料配比，混料步驟，攪拌時(shí)間等等都有較高的要求。

這里攪拌的是電池的活性材料：

寧德時(shí)代的攪拌車(chē)間對(duì)粉塵嚴(yán)格管控，此外，在攪拌的這一過(guò)程中需要嚴(yán)格控制粉塵，以防止粉塵對(duì)電池一致性產(chǎn)生影響，在寧德時(shí)代的生產(chǎn)車(chē)間對(duì)粉塵的管控水平相當(dāng)于醫(yī)藥級(jí)別。

將攪拌好的漿料涂在銅箔上——涂布工序

這道工序就是將上一道工序后已經(jīng)攪拌好的漿料以每分鐘80米的速度被均勻涂抹到4000米長(zhǎng)的銅箔上下面。而涂布前的銅箔只有6微米厚，可以用“薄如蠶翼”來(lái)形容。

涂布工序最重要的是厚度和重量的一致性

涂布至關(guān)重要，需要保證極片厚度和重量一致，否則會(huì)影響電池的一致性。涂布還必須確保沒(méi)有顆粒、雜物、粉塵等混入極片。否則會(huì)導(dǎo)致電池放電過(guò)快，甚至?xí)霈F(xiàn)安全隱患。

將銅箔上負(fù)極材料壓緊再切分——冷壓與預(yù)分切

在碾壓車(chē)間里，通過(guò)輥將附著有正負(fù)極材料的極片進(jìn)行碾壓，一方面讓涂覆的材料更緊密，提升能量密度，保證厚度的一致性，另一方面也會(huì)進(jìn)一步管控粉塵和濕度。

冷壓就是將鋁箔上的正負(fù)極材料壓緊壓實(shí)，這對(duì)提升能量密度也很重要

將冷壓后的極片根據(jù)需要生產(chǎn)電池的尺寸進(jìn)行分切，并充分管控毛刺(這里的毛刺只能在顯微鏡下看清楚了)的產(chǎn)生，這樣做的目的是避免毛刺扎穿隔膜，產(chǎn)生嚴(yán)重的安全隱患。

切出電池上正負(fù)極的小耳朵——極耳模切與分條

極耳切模工序就是用模切機(jī)形成電芯用的導(dǎo)電極耳。我們知道電池是分正負(fù)極的，極耳就是從電芯中將正負(fù)極引出來(lái)的金屬導(dǎo)電體，通俗的說(shuō)電池正負(fù)兩極的耳朵，是在進(jìn)行充放電時(shí)的接觸點(diǎn)。

而接下來(lái)的分條工序就是通過(guò)切刀對(duì)電池極片進(jìn)行分切。

極耳模切簡(jiǎn)單說(shuō)就是做出正負(fù)兩極的小耳朵

完成電芯的雛形——卷繞工序

在這里，電池的正極片、負(fù)極片、隔離膜以卷繞的方式組合成裸電芯。先進(jìn)的CCD視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)及自動(dòng)糾偏，確保電芯極片不錯(cuò)位。

卷繞工序后電芯的雛形基本形成

有了CCD視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備的輔助，CATL寧德時(shí)代的電池生產(chǎn)車(chē)間在國(guó)際上屬于自動(dòng)化程度最高的電池生產(chǎn)車(chē)間之一。

去除水分和注入電解液——烘焙與注液

水分是電池系統(tǒng)的大敵，電池烘烤工序就是為了使電池內(nèi)部水份達(dá)標(biāo)，確保電池在整個(gè)壽命周期內(nèi)具有良好的性能。

為了去除水分，電芯需要進(jìn)行烘烤

而注液，就是往電芯內(nèi)注入電解液。電解液就像電芯身體里流動(dòng)的血液，能量的交換就是帶電離子的交換。這些帶電離子從電解液中運(yùn)輸過(guò)去，到達(dá)另一電極，完成充放電過(guò)程。電解液的注入量是關(guān)鍵中的關(guān)鍵，如果電解液注入量過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致電池發(fā)熱甚至直接失效，如果注入量過(guò)小，則又影響電池的循環(huán)性。