「天能探厂」一块掌握安全核心科技的电池是如何诞生的

锂电池是科技的产物。这句话背后折射出的是，锂电池的发展与传统制造业在工业4.0、工业互联网、物联网、云计算等热潮下开展智能生产建设实践高度同步。

天能从2006年开始布局锂电产业，大踏步向轻型电动车锂电关键技术演进与前沿科技探路，天能的目标是要依托全球技术合作与数字化智能升级，构建锂电全渠道设计、开发、生产与营销的全方位应用平台，不断提升自身锂电驱动力。

在锂电池生产过程中，最能明显体现自动化与智能化特征的，是电池系统最小单元——电芯的生产过程。

今天就让我们走进国家工信部认定的天能锂电智能生产车间，近距离了解高能、安全的电芯是如何诞生的。

混浆——以活性材料制浆，是电池正负极材料的源头

混浆指的是将正负极活性料、导电剂、粘结剂及分散剂按照一定配比进行混合搅拌的过程，是电芯生产的第一道工序，可以细分为上料和混料，该道工序质量控制的好坏，将直接影响成品电池的质量。

上料和混料对原材料的配比十分讲究，为保证精准度和一致性，天能对设备做了智能化升级，能实现全自动上料、自动称重并计量，精度高达万分之三。设备采用的高速分散核心工艺技术，转速达4500转/分钟，并且通过全密闭管道进行输送，严格控制粉尘，确保浆料均一性以及增强了浆料输送过程的安全环保。

涂布——将浆料涂在铜箔上，用于制造电池正负极极片

从工艺流程来看，涂布是电芯制备过程中的关键工序，涂布的均匀性、一致性、对齐性、烘烤稳定、粘结剂扩散性、面密度稳定性等都与此息息相关，涂布质量的好坏直接关系到电池质量的优劣。

天能采用的全球领先的双层喷涂技术，速度达70m/min，是传统转移涂布机的10倍。涂布过程中采用美国进口beta-ray自动测厚仪用β射线在线自动测试涂片面密度，实现厚度自动检测并自动调整涂布面密度功能，达到极片密度均一性。

辊压——把正负极材料压得更紧密

辊压是通过辊将附着有正负极材料的极片进行碾压，一方面让涂覆的材料更紧密，提升能量密度，保证厚度的一致性，另一方面也会进一步管控粉尘和湿度。

天能的滚压设备采用万向节驱动方式，机械速度达100m/min，是传统辊压机的三倍以上。设备具有自动检测及调整功能，辊压精度控制在2微米以内，滚压精度提高了一倍以上，消除极片的毛刺，并确保极片厚度均一性。

分切——将极片切成规定的尺寸

天能采用的是片刀分切方式，精度控制在0.1mm以内，并配置了在线CCD检测、自动贴标、不良品自动记录、边缘毛刺管控等功能，确保极片质量的稳定性、安全性。

卷绕——形成电芯形状的雏形

卷绕是将分切后极片卷绕成规定厚度的圆柱形卷芯，卷绕完成后，圆柱电芯的雏形已经具备。天能在卷绕环节采用三轴卷绕技术，集制片、卷绕、测短路为一体，提高生产效率的同时，能最大程度地确保了电芯的安全性和一致性。

此外需要一提的是，分切后的极片在进入卷绕工序前，通常会先进行烘烤，目的是将极片中的水分烘干至指定值，杜绝出现因水分子含量超标影响电池使命安全的现象。

装载——为卷芯供料并作不良检测

通过智能装载机，实现卷芯条码自动识别功能，对卷芯外径自动检测，不良卷芯自动剔除，确保进入下一道工序的都是合格的卷芯。

入壳——将卷芯装入钢壳并放入垫片

自动入壳机可以将完成供料后的卷芯放入钢壳，并完成绝缘垫片的自动冲切、定位、安装、检查流程。设备具有自动钢壳定位功能，合格率高达99.5%以上。

负极耳焊接——完成负极片与钢壳的连接

该工序是通过焊接机将负极耳与钢壳底部焊紧。设备采用了日本进口的米亚基焊机，具有加压和电流跟踪功能，确保焊接强度的稳定一致。

插入中心针——提升电芯使用的安全性

中心针在国内只有极少公司使用，目的是提升电池导热功能和上下通气功能，避免通气孔被阻塞，确保过程安全。中心针插入前后，中心孔自动整形，通过连接设备的系统自动检测电芯状态，排查并剔除不良品。

滚槽——提升电芯使用的安全性

滚槽的目的是在电芯正极处压出滚槽，便于后续封口。天能用于电芯生产的滚槽机采用凸轮结构方式，效率高、精度准，可以自动检测滚槽高度、槽高及外径，精度控制在0.05mm以内，确保了产品尺寸的一致性。

X-ray检测——从生产源头减少缺陷产品的流出

利用x射线检测每只电芯的内部结构，包括上下部极片对齐度、中心针插入高度、滚槽高度、宽度，电池头部高度等，检测精度达±0.05mm。

注液——将电解液倒入电池内部

注液后的电芯具备了电子在正负极间传导的条件，而电解液注入量有着严格的规定，量度精准与否将直接关系到电池的实际使用性能的优劣。天能使用的注液机采用真空加压循环的注液方式，极片浸润效果好、速度快、精度高。同时，注液数据可自动保存，便于查询。

正极耳焊接——完成正极片与钢壳的连接

该步骤是电芯成型的关键步骤之一。天能所使用的激光焊焊接机采用的是当前国际最先进的激光焊技术及振镜方式，通过视频检测极耳位置和焊接状况，确保焊接质量。

压盖帽与供料采用振动盘方式，入料方便。每只电池用测力传感器自动检查焊接质量，利用数字传感器检测电池高度，从而判别盖帽位置是否正确。

封口——一只完整的电芯诞生了

封口所用的封口机采用的是蹲封方式，可以控制电池高度，并用变位传感器全检，利用视觉检查系统检测电池外径，精度控制在±0.05mm。

密封性检查——电芯制作工艺的最后一道工序

为确保电芯在后续使用过程中的性能与安全，密封性检查是必不可少的环节。天能采用密封性检查机以正压力方式测试每只电池的密封性能，仅需1.5秒即可完成对一只电池的精准检测。

结语

经过以上一系列智能化加工工艺和检测流程后，一只性能、安全皆有保障的电芯宣告诞生。但是距离能够作为动力源装入电动车内使用，还需经历清洗、pack组装、化成、电压与内阻测试等多个环节。

值得一提的是，天能锂电为了把控在日常使用时的质量和品质，所有的成品电池和电芯都有自己独一无二的编码，如果未来那块电池甚至那颗电芯出现故障，可以追溯到那条生产线甚至那一批原料。

在天能锂电的智能生产车间，随处可见安全生产的标语，这既是在提醒所有职工生产安全的重要性，更是在强调要将生产出一款安全性领先的产品作为必须达成的任务。新能源行业在创新中快速发展，外部形势在变，科学技术在变，生产工艺在变，万变不离其宗的，永远是对产品品质的严苛要求。