电芯是一个电池系统的最小单元。多个电芯组成一个模组，再多个模组组成一个电池包，这就是车用动力电池的基本结构。电池就像一个储存电能的容器，能储存多少的容量，是靠正极片和负极片所覆载活性物质多少来决定的。正负电极极片的设计需要根据不同车型来量身定做的。正负极材料克容量，活性材料的配比、极片厚度、压实密度等对容量等的影响也至关重要。

　　搅拌就是将活性材料通过真空搅拌机搅拌成浆状。这是电池生产的第一道工序，该道工序质量控制的好坏，将直接影响电池的质量和成品合格率。而且该道工序工艺流程复杂，对原料配比，混料步骤，搅拌时间等等都有较高的要求。

　　此外，在搅拌的这一过程中需要严格控制粉尘，以防止粉尘对电池一致性产生影响，在宁德时代的生产车间对粉尘的管控水平相当于医药级别。

　　这道工序就是将上一道工序后已经搅拌好的浆料以每分钟80米的速度被均匀涂抹到4000米长的铜箔上下面。而涂布前的铜箔只有6微米厚，可以用“薄如蚕翼”来形容。

　　涂布至关重要，需要保证极片厚度和重量一致，否则会影响电池的一致性。涂布还必须确保没有颗粒、杂物、粉尘等混入极片。否则会导致电池放电过快，甚至会出现安全隐患。

　　在碾压车间里，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。

　　将冷压后的极片根据需要生产电池的尺寸进行分切，并充分管控毛刺（这里的毛刺只能在显微镜下看清楚了）的产生，这样做的目的是避免毛刺扎穿隔膜，产生严重的安全隐患。

　　极耳模切工序就是用模切机形成电芯用的导电极耳。我们知道电池是分正负极的，极耳就是从电芯中将正负极引出来的金属导电体，通俗的说电池正负两极的耳朵，是在进行充放电时的接触点。

　　在这里，电池的正极片、负极片、隔离膜以卷绕的方式组合成裸电芯。先进的CCD视觉检测设备可实现自动检测及自动纠偏，确保电芯极片不错位。

　　有了CCD视觉检测设备的辅助，CATL宁德时代的电池生产车间在国际上属于自动化程度最高的电池生产车间之一。

　　水分是电池系统的大敌，电池烘烤工序就是为了使电池内部水份达标，确保电池在整个寿命周期内具有良好的性能。

　　而注液，就是往电芯内注入电解液。电解液就像电芯身体里流动的血液，能量的交换就是带电离子的交换。这些带电离子从电解液中运输过去，到达另一电极，完成充放电过程。电解液的注入量是关键中的关键，如果电解液注入量过大，会导致电池发热甚至直接失效，如果注入量过小，则又影响电池的循环性。

　　化成是对注液后的电芯进行激活的过程，通过充放电使电芯内部发生化学反应形成SEI膜（SEI膜：是锂电池首次循环时由于电解液和负极材料在固液相间层面上发生反应，所以会形成一层钝化膜，就像给电芯镀了一层面膜。），保证后续电芯在充放电循环过程中的安全、可靠和长循环寿命。将电芯的性能激活，还要经过X-ray监测、绝缘监测、焊接监测，容量测试等一系列“体检过程”。

　　化成工序当中还包括，对电芯“激活”后第二次灌注电解液、称重、注液口焊接、气密性检测；自放电测试高温老化及静置保证了产品性能。

　　所有制造好后的每一个电芯单体都具有一个单独的二维码，记录着出生日期，制造环境，性能参数等等。强大的追溯系统可以将任何信息记录在案。如果出现异常，可以随时调取生产信息；同时，这些大数据可以针对性地对后续改良设计做出数据支持。

　　单个的电芯是不能使用的，只有将众多电芯组合在一起，再加上保护电路和保护壳，才能直接使用。这就是所谓的电池模组。

　　电池模组（module）是由众多电芯组成的。需要通过严格筛选，将一致性好的电芯按照精密设计组装成为模块化的电池模组，并加装单体电池监控与管理装置。CATL的模组全自动化生产产线，全程由十几个精密机械手协作完成。另外，每一个模组都有自己固定的识别码，出现问题可以实现全过程的追溯。

　　对每个电芯表面进行清洗（CATL宁德时代采用的是等离子处理技术保证清洁度）。这里采用离子清洁，保证在过程中的污染物不附着在电芯底部。

　　为什么要采用等离子清洗技术？原因在于，等离子清洗技术是清洗方法中最为彻底的剥离式清洗方式，其最大优势在于清洗后无废液，最大特点是对金属、半导体、氧化物和大多数高分子材料等都能很好地处理，可实现整体和局部以及复杂结构的清洗。

　　电芯组装前，需要表面涂胶。涂胶的作用除了固定作用之外，还能起到绝缘和散热的目的。CATL宁德时代采用国际上最先进的高精度的涂胶设备以及机械手协作，可以以设定轨迹涂胶，同时实时监控涂胶质量，确保涂胶品质，进一步提升了每组不同电池模组的一致性。

　　焊接监测系统准确定位焊接位置后，绑定线束隔离板物料条码至MES生产调度管理系统，生成单独的编码以便追溯。打码后通过机械手将线束隔离板自动装入模组。

　　下线前对模组全性能检查，包括模组电压/电阻、电池单体电压、耐压测试、绝缘电阻测试。标准化的模组设计原理可以定制化匹配不同车型，每个模块还能够安装在车内最佳适合空间和预定位置。

　　每个电池包包含了若干电池单元，与连接器、和冷却系统集成到一起，外覆铝壳包装。通过螺栓自动固紧，由电气连接器相连，即使发生故障，仅需更换单独的模组即可，不必更换整个电池组，维修工作量和危险性大大降低，更换模组仅需把冷却系统拆解，并不涉及其他构件。

　　其实，电动汽车从最初的设计阶段就要通过各种方法，最大程度保证安全性。然而，再完美的设计还得经过实践测试的考量。在宁德时代，只有成功通过这些磨练的电池产品，才能被放行使用。

　　590摄氏度火烧电池是什么概念？我们知道金星的地面温度是464摄氏度，在这样的高温下，铅、锌等金属材料早已熔化。但是，电池组却要在这样的高温下进行“生存”挑战。

　　在安全性能方面国家的标准是外部燃烧130秒，电池不起火、不爆炸。然而，作为行业领军企业CATL宁德时代却有着更高的要求，不仅做到了外部燃烧130秒后电池依然可以正常工作，的国家标准，更达到了在590摄氏度的情况下连续燃烧1小时后，电池依然没有爆炸危险。

　　在日常用车当中，免不了要通过一些颠簸路面，电池产生的振动可能会引发质量不过关的电池产品固定不良，零部件松动，甚至外壳破裂最后引发安全失效的等情况。

　　所以我们需要模拟车辆震动对电池包产生的影响。振动台用来模拟电池包在实际使用中会遇到的颠簸路况，环境箱用来提供不同的温度环境，充放电机则用以提供充放电的实际工作情况。这三部分组成了带温度带负载的振动测试系统，真实模拟了实车使用时的情景。

　　宁德时代的一座推力20吨的振动台，用来模拟电池包在实际使用中会遇到的颠簸路况，但其振动强烈程度更甚于实际路况。在试验中，电池包一秒钟要被振动200下，而电芯模组则要被振动2000下。更加严苛的是电池包需要在-30℃至60℃的环境条件下，连续随机振动21小时，这样可等效模拟数十万公里的行车疲劳情况。

　　与振动试验类似，冲击测试用以测试电池包的机械结构稳定，其模拟车辆通过路障时，瞬间颠簸对电池包结构的冲击。此外，在更换电池的过程中有万分之一的几率遇到电池跌落的情况。所谓不怕一万就怕万一，CATL宁德时代将电池从1米高度进行自由落体测试，且保证各项功能依然正常。

　　在宁德时代的冲击测试中，最高加速度可高达100G。要知道一般人的心脏承受的最大加速度为50G。而目前有记录的，能承受的加速度极限约为40G。在如此强烈的加速度冲击下，电池包依然运行正常。

　　挤压测试用于模拟电池在交通事故时受到挤压的情况，随着电池变形程度的增加，正负极集流体会首先被撕裂。在短路点产生非常大的电流，热量集中释放，引起短路点的温度急剧上升，因此很容易引发热失控，进而引起起火或爆炸。

　　在挤压测试找那个电池包外壳出现了明显的变形，内部结构被破坏，电芯被内部零部件刺破，出现高压短路，造成热失控。对于挤压测试的通过标准一般是不起火、不爆炸。而宁德时代的电池产品，甚至可以再挤压变形的情况下，继续正常工作。

　　在宁德时代的挤压试验中，施加给电池包的力是十吨。12米大巴车重量为7吨，加上乘客和行李的重量接近10吨，也就是说这至少可以模拟一辆12米大巴车撞击时的挤压。

　　自此经过数不清的复杂加工工艺和检测测试流程，一块印有CATL LOGO的成品车用电池单元终于诞生了，但是对于质量的把控来说这并没有结束，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。对于电池这种带有一定危险性的产品来说，质量永远是最重要的一环。

　　目前CATL已经形成了从原料的开采到后期回收，一套完善的链条体系。而与宝马、奔驰等国际企业的合作关系，再次证明了其产品的优势。产品的稳定性和好口碑，是取胜的关键，但在新能源行业当中逆水行舟不进则退，未来需要不断推出有市场竞争力的产品，才能始终挺立在业界最高峰。

　　正极材料占有较例(正负极材料的质量比为3: 1~4:1)，因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能，其成本也直接决定电池成本高低。正极材料一般采用如下五种材料：

　　钴酸锂就是大家所俗称的液态锂离子电池，常见的形态有18650和方块形状。18650电池就是直径18毫米、高65毫米的圆柱体电池(长得就像5号电池的放大版)。

　　目前商业化的锂离子电池基本上都选用层状结构的钴酸锂作为正极材料，其理论容量为274mAh/g，实际容量为140mAh/g左右，也有报道实际容量已达155mAh/g。工作电压较高(平均工作电压为3.7V)，充放电电压平稳。

　　主要缺点：循环使用寿命在300次左右，成本高（钴是比较稀缺的战略性金属，很多公司用锰锂来代替钴锂），安全性能低，抗过充电性较差，不适合高倍率充放电，废弃后对环境有污染。

　　主要应用：主要用于制造手机、笔记本电脑、移动电源及便携式电子设备的锂离子电池作正极材料。用于中小型号电芯。

　　锰酸锂电池是指正极使用锰酸锂材料的电池，其标称电压达到3.7V，以成本低，安全性好被广泛使用。

　　主要缺点：高温性能、循环性能、储存性能较差，锰在高温情况下易分解，电池组的使用寿命短不易存储。

　　镍钴锰又称三元材料(LiNiCoMnO2)，是聚合物锂离子电池的一种，常见的形态为方块软包形状。注意，钴酸锂也可以做成方块形状，但成型后是硬的，用手捏一下可分辨出来。理论容量达到280 mAh/g，产品实际容量超过150 mAh/g。

　　主要优点：500次使用循环寿命，相对于钴酸锂电池安全性高，体积多样性，使用范围非常广泛，不易爆炸，安全系数高。

　　主要应用：三元材料随着智能手机的普及近两年来发展迅猛，使用的领域也越来越多。它以镍盐、钴盐、锰盐为原料，镍钴锰的比例可以根据实际需要调整。

　　磷酸铁锂学名铁电，最大的区别是电池的正极加入了铁元素。铁锂最近几年才刚刚起步，是一种很有潜力的材料，其安全性能与循环寿命是材料所无法相比的，这些也正是动力电池最重要的技术指标。理论容量是170mAh/g，做成材料的实际可达容量为160mAh/g。充放循环寿命达2000次，单节电池过充电压30V不燃烧，穿刺不爆炸。

　　主要优点：2000次循环使用寿命，大电流充放电，内阻小发热少，安全，原材料来源广泛，价格便宜，环保无毒、无污染，是新一代锂离子电池的理想正极材料。

　　主要缺点：电导率低，体积过大,售价昂贵，数码产品领域尚未大规模使用，消费者心目中的认知度较低。

　　主要应用：磷酸铁锂正极材料做出的大容量电池组更易串联使用，以满足电动车频繁充放电的需要。目前铁电以大容量的电动大巴、信号基站储能和大型UPS应用为主，其中移动电源、AA电池刚开始试水大规模生产，这使得铁电逐步在中大容量UPS、小型储能电池、草坪灯、电动工具中得到广泛应用。

　　石墨烯电池，利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出的一种新能源电池。

　　2016年12月1日，华为中央研究院瓦特实验室宣布其在锂离子电池领域实现重大研究突破：推出业界首个高温长寿命石墨烯基锂离子电池。

　　石墨烯的产业化应用步伐正在加快，基于目前已有的研究成果，最先实现商业化应用的领域可能会是移动设备、航空航天、新能源电池领域。

　　美国OMG、Forrest、加拿大Inco、俄罗斯矿产金属、俄罗斯里斯克、澳大利亚西澳矿产、日本川铁采矿、Somika、Chemaf、Freeport、ERNC、Trafgura、金川集团、华友钴业、中国冶金科工集团、山东金岭矿业、吉林吉恩镍业、海亮集团、南通新玮镍钴科技、寒锐钴业、金昌长庆金属粉末、有研粉末新材料、格林美、嘉利珂、腾远等等。

　　SQM、FMC、Rockword、矿业、天齐锂业、赣锋锂业、兴晟锂业、西部矿业、江特电机、青海锂业、宜春钽铌矿、新疆昊鑫、银河锂业、山东瑞福、新疆有色金属研究院、尼科国润、海门容汇通用、四川有色、集祥锂业、阿坝广盛、成都开飞、容汇等等。

　　日亚化学、户田工业、清美化学、田中化学、三菱化学、L&F、UMICORE、Ecopro、A123、Valence、Saft、湖南杉杉、巴莫科技、宁波金和、振华新材、北大先行科技、北京当升材料科技、湖南瑞翔新材料、深圳市天骄科技、厦门钨业、青岛乾运高科新材料、江西赣锋锂业等等。

　　日本化成、日本碳素、JFE化学、三菱化学、贝特瑞、上海杉杉、江西紫宸、深圳市实业、郴州市中南星源材料、江西正拓新能源科技、湖州创亚动力电池材料、天津锦美碳材科技发展、成都兴能新材料等等。

　　锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。

　　隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能。

　　隔膜材质是不导电的，其物理化学性质对电池的性能有很大的影响。电池的种类不同，采用的隔膜也不同。对于锂电池系列，由于电解液为有机溶剂体系，因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料，一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。

　　旭化成株式会社、Celgard、Exxon、Tonen、日本宇部、佳友化学、SK、新乡市中科科技、深圳市星源材质、佛山市金辉高科光电材料、沧州明珠塑料、河南义腾新能源科技、南通天丰电子新材料、佛山市东航光电科技、河北金力新能源科技、天津东皋膜技术、山东正华隔膜技术等等。

　　电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐（六氟磷酸锂，LiFL6）、必要的添加剂等原料，在一定条件下，按一定比例配制而成的。

　　Suterakemifa、韩国厚成、瑞星化学、日本Stella、日本中央硝子、日本捷时雅、关东化学、森田化学、多氟多化工、江苏九九久、天津金牛、广州天赐、莱特科技、台塑等等。

　　Panax-Etec、Mitubushi、LG、Tomipure、Soulbrain、Ube、Novolyte、Kishida、国泰华荣、深圳新宙邦科技、东莞市杉杉电池材料、珠海市赛纬电子材料、东莞市凯欣电池材料、宜春金晖化工、北京化工试剂研究所等等。

　　主营：比亚迪旗下的动力电池业务主要分布在惠州和深圳两个基地，主要产品为磷酸铁锂动力电池。比亚迪的动力电池仅供比亚迪自用。

　　主营：其电池生产基地主要位于深圳和大连，且在郑州建设新的比克生产基地。比克电池的动力电池产品采用三元材料和磷酸铁锂的圆柱形技术路线。

　　主营：万向积极发展清洁能源，投资建成国内最大规模的锂离子电池生产基地，产品经过上海世博会、广州亚运会使用受到好评。

　　主营：公司由中国空空导弹研究院、成飞集成、洪都航空、中航投资、中航工业等股东共同持股。中航锂电生产基地位于洛阳，总体有效产能大约2Gwh。

　　主营：公司专业从事新型锂离子电池及其材料的研发、生产和经营，拥有核心技术知识产权，主要产品为磷酸铁锂材料、电芯、动力电池组、BMS系统及储能型电池组。官网：

　　主营：锂离子电池模组的研发、设计、生产及销售为主营业务的高新技术企业，是国内领先的锂离子电池模组解决方案及产品提供商。公司主要产品按用途分为手机数码类锂离子电池模组、笔记本电脑类锂离子电池模组、动力类锂离子电池模组三大类，主要应用于手机、MP3/MP4、数码相机、笔记本电脑、上网本、电纸书、电动工具、工业移动照明、医疗设备等。

　　主营：公司聚焦锂电池电源产业链进行业务布局：惠州蓝微主营锂电池电源管理业务，惠州电池主营锂电池电源封装集成业务，惠州蓝微参股公司惠州市亿能电子有限公司主营电动汽车电源管理系统业务。

　　主营：联想控股成员企业。公司研发、制造和销售动力锂电池系列产品，技术来源于中科院物理所，拥有基于锰酸锂正极材料的多条大容量和高功率电池生产线，是我国首个 “车用锂离子动力电池”国家高技术产业化示范工程。公司产品主要应用于电动自行车、电动汽车、电动工具、通信电源、特种应用等领域。

　　主营：专业致力于锂离子聚合物电池的研发、生产及售后服务于一体的高科技绿色能源企业。以生产锂离子聚合物电芯为主，主要应用于蓝牙耳机、MP3、电动工具、手机、平板电脑、笔记本等数码类产品。

　　主营：专业从事锂离子电池研发、生产、销售于一体的高新技术企业。公司产品主要为圆柱型电池，广泛应用于手机,笔记本,移动电源，电动工具,电动自行车,平衡车,电动摩托车,电动汽车,太阳能储能电源,风能储能电源,基站储能电源等领域，福斯特是国内产销规模最大的圆柱型锂离子电池生产企业，全球排名第三。

　　主营：公司主营业务为通信后备电源、动力电源、储能电源、系统集成及相关产品的研发、制造、销售和服务；主导产品为阀控密封蓄电池、锂离子电池、燃料电池及相关材料。产品广泛应用于通信、电力、铁路等基础性产业；太阳能、风能、智能电网、电动汽车、储能电站等战略性新兴产业；电动自行车电池、通讯终端应用电池等民生产业。公司品牌“NARADA”已成为中国驰名商标和享誉全球的知名品牌。

　　主营：拥有国内先进的镉镍、镍氢及锂离子电池生产线亿支以上，是目前国内充电电池品种最全、规格型号最多，集研发、生产、销售为一体的高新技术企业，国内同行业十强，中国化学与物理电源协会常务理事单位。

　　主营：一家集锂离子二次电池研发、生产、销售和应用解决方案于一体的高效节能移动电源方案专业提供商。公司旗下拥有B&K（邦凯）、 Encel(英赛尔)两大知名锂电品牌，铝壳电池、聚合物电池、储能动力电池、成品封装电池四大系列产品。

　　主营：公司主要经营绿色环保的聚合物锂离子电池、液态锂离子电池、动力储能电池等新能源产品，广泛应用于智能手机、电子书、平板电脑、电动工具、高尔夫球车、电动自行车、新能源电动汽车、储能系统等领域。

　　主营：中国最大的电池生产厂家之一,主要生产聚合物锂离子、锂离子、镍氢等二次充电电池，锂铁、锂锰、锂亚硫酰氯等一次电池，同时还生产移动电源、手电筒等电池相关产品，是中国品种最齐全的电池制造商。

　　主营：专门致力于聚合物锂离子电池、18650/26650圆柱型锂离子电池、磷酸铁锂电池的研发、生产和销售的高新技术企业。动力锂电池产品广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动滑板车、电动游览车、电动高尔夫球车、电动轮椅车、电动工具、通信基站UPS和各类储能设备等产品。聚合物锂电池产品广泛适用于平板电脑、电动自行车、移动DVD、手机、蓝牙产品、MP3/MP4、PDA、数码相机等各种数码产品，以及模型飞机、电动工具、电动玩具等电动产品。

　　主营：锂一次电池，锂二次电池，小功率和大功率锂储能电池，家庭储能及新能源汽车储能系统等拥有全产品系列的生产技术。

　　主营：全球最早、最大以锂离子聚合物电池为主，集研发、生产、贸易、服务于一体的技术创新型高新技术企业。

　　主营：主要从事锂离子二次电池关键材料和高能量密度动力锂离子二次电池的研发、生产与销售。国内最大的锂电池正极材料钴酸锂和锰酸锂的生产厂家，同时也是国内外唯一大规模生产动力锂离子二次电池的厂家。

　　主营：专业从事锂离子动力电池产品、储能系统、移动电源的产品研发和制造，拥有高精的技术研发团队，先进的设备产线，是高性能锂电池制造商。

　　主营：公司主营业务是大容量、高功率锂离子动力电池、大功率锂离子储能电池的生产及销售，产品主要应用在照明设备、医疗设备、电动工具、应急储能、电动自行车、电动汽车等领域。

　　主营：公司的电源及电源智能化产品包括多系列的高容量密封型免维护铅酸蓄电池、太阳能风能及风光互补发电系统及组件、锂亚硫酰氯电池、燃料电池、铁锂电池、蓄电池恒温箱等。

　　主营：专业从事研发、生产和销售绿色环保充电电池：镍氢电池、聚合物锂电池、18650锂电池、移动电源和电子烟锂电池的国家高新技术企业。

　　主营：专业从事新能源汽车动力电池行业。公司主要产品有锂离子动力电池、车贮两用锂离子电池、混合动力锂离子电池、插电式混合动力锂离子电池、启停锂离子电池、启动锂离子电池。

　　主营：专业生产定做高倍率无人机航模电池组、汽车应急启动电源电池、风能太阳能储能蓄电池组、UPS后备电源电池组、电动汽车动力电池组的厂家。

　　主营：公司致力于通过先进的电池技术。公司研发生产电动汽车及储能系统的锂离子电池，电动汽车电池模组，电动汽车电池系统，动力总成，大型电网储能系统，智能电网储能系统，分布式家庭储能系统，及电池管理系统（BMS）。

　　主营：其锂电池主要生产基地分别位于哈尔滨和珠海，其中哈尔滨专注于方形动力电池的生产，珠海主要做软包装消费类电池，也在开发动力电池。

　　主营：Microvast公司的子公司，生产基地位于浙江省湖州市。微宏动力以快充钛酸锂动力电池为主。

　　主营：致力于CHAM品牌圆柱型锂离子电池研发和制，也是国际消费电子品牌POWEROCKS（宝格石）品牌的创立者和拥有者。

　　主营：公司集各类电池、太阳能光电集成系统、智能锂电池系统和移动电源等产品的技术与研发、制造和销售于一体，拥有强大制造规模，先进自动化生产线，现是全球行业领先和型号齐全的高端电池制造基地之一，各类产品广泛应用于工业、商业、军工、民用、出口等领域，已逐步成为全球高端电池产品制造商和领先的太阳能等集成系统方案专业服务商。

　　主营：公司以研发、生产、销售高能量、动力型先进锂离子电池为主及各种高性能、环保型镍氢电池，产品广泛应用于电动汽车（EV），混合动力汽车（HEV），汽车启停系统，电动自行车（E-BIKE），储能系统（ESS）等各个领域。