PACK制造工艺系列：宁德时代CTP3.0电池包制造工艺流程
欢迎来到各位小伙伴来到“PACK制造工艺系列合集”！接下来我们将对新能源电池包零部件的材料类型、制造工艺和设计要点进行逐个分析 ，感谢阅读和关注~
CTP（Cell to Pack）是指取消传统电池模组结构，将电芯直接集成到电池包的无模组技术，通过减少结构件、提升空间利用率，显著提高电池系统能量密度与生产效率。
宁德时代CTP技术历经三代升级，从初步简化模组到完全无模组化，体积利用率从50%提升至72%，系统能量密度突破255Wh/kg，成为行业主流技术路径之一。
01 电芯上线和成组
目的：筛选匹配一致性高的电芯，把电芯组合成梁。
（1）分选配组：确保电芯的质量一致性，减少潜在故障风险
由于生产过程中不可避免的微小差异，例如正负极活性材料的含量存在不同，即使同一批次的电芯，也肯定在性能参数上存在不一致性。电芯一致性差会导致木桶效应（电池包的性能和寿命由最弱的电芯决定），引发热失控风险或导致续航跳水。
（2）电芯上线
通过等离子清洗技术，对电芯和侧板进行清洗（提高表面能，从而提高粘合力）。通过机械臂将电芯从泡棉包材中转运到电芯流水线托盘上。
（3）排列与连接：将筛选后的电芯进行串联或并联。
电芯通过自动化设备上料，横向排列由六个电芯组成beam（电芯阵列单元）。
电芯与电芯间采用气凝胶作为隔热材料，可以更好的阻隔电芯之间热量的传导，同时吸收少量电芯侧面产生的膨胀。
Beam：CTP3.0电池包独有的概念，两组电芯夹着弹性夹层构成的梁，用于取代传统电池包的加强梁。
CTP3.0方案完全取消了传统电池包中的横纵梁结构，在电芯的大面均匀涂敷导热结构胶，使用“电芯+弹性水冷板”构成梁，即让电芯本身成为支撑结构的一部分，从而大幅提升空间利用率。
麒麟电池一般要叠三十几层，电芯的两大面都可以和水冷板接触，这样可以显著提升电池的冷却效果。
CTP3.0多功能弹性夹层（即中空夹心水冷板）的作用：
1、散热面积相比传统底部散热方案提高了5倍；
2、吸收电芯热失控时产生的热量，防止电芯发生热扩散；
3、吸收电芯膨胀，保证电池包的寿命。
（4）Block堆叠
Block：由”beam-弹性夹层-beam“构成的类似于奥利奥饼干的电芯总成，底部通过导热结构胶与箱体固定。
通过高精度压合工艺，将数十层电芯与夹层紧密结合，最终形成高强度、高集成度的电池包本体（电芯总成）。
02 整包组装
整包组装工艺通常采用自下而上的装配顺序，完成其余零部件的集成。
（1）附件安装
本工序需要人工操作，安装透气阀、防爆阀、线束组件及冷却管路接口等关键附件，依次使用电动扳手、定扭枪等使紧固件达到设计的扭矩范围，然后划线确认。
（2）箱体清洁与涂胶
电池下箱体主要采用铝材焊接或压铸铝工艺制造，其底部覆盖有一层黑色绝缘漆，以防止电芯接触托盘引发短路或漏电风险。
①箱体清洁与涂胶：在进入下一工序前，需对箱体进行清洁与检测，确保无任何异物残留。异物可能刺穿底部绝缘漆及电芯蓝膜，导致绝缘失效，进而引发漏电风险。
②箱体底部涂结构胶
结构胶用于固定Block，同时具有一定的导热作用，将电芯充放电产生的热量传递给底部液冷板。
值得注意的是，采用双头宽幅涂胶工艺可以大大缩短涂胶时间，加快生产节拍。
（3）Block入箱
①低压绝缘检测
对每颗电芯执行低压绝缘检测。这是因为后续工序将通过结构胶将电芯总成与箱体固化连接，若因杂质导致绝缘失效未能及时检出，将直接导致整个电池包报废。
②电芯总成入箱：将电芯总成按极柱朝上的方向整体装入箱体。
（4）安装CCS集成母排
CCS（集成母排）集成了高压铝排和FPC线束两大功能：硬质铝排负责电芯的高压电流传输，软质FPC线束则连接电芯传感器，用于采集电压和温度信号。
①焊接CCS集成母排
CCS（集成盖板）安装在Block上方，通过激光焊接铝巴，完成电芯间的串联或并联。
为进一步保护高压铝排，在其上贴上一层绝缘条；然后在电芯肩部再次涂上结构胶，进一步固定电芯，提高整包刚度；最后通过安装压条沿电池阵列方向完成电芯的锁紧与固定。
②安装其他附件
目前仍然采用人工操作方式完成配电单元（BDU）、电池管理系统（BMS）及冷却管路接口等部件的连接与装配。
③电池包上盖安装
云母贴附在箱盖内侧表面，具有优良的绝缘性、耐火性和良好的抗弯强度和硬度，耐酸碱、耐老化，可加工成各种形状，在高温下不产生有毒气体。
最后，通过自动拧紧设备完成箱盖螺栓的紧固作业，确保密封性与连接可靠性。
03 下线检测
在封盖之前，对电池包进行冷却系统的密封测试、绝缘性检测、耐压测试以及BMS通信功能验证。这是发现内部缺陷的最后机会。
（1）气密性检测
包括液冷板气密性和整包气密性，检测方法相同，测试要求根据电池包IP等级而定。
一般步骤如下：
1）充气：对被检测工件充入试验压力，充气阶段的时间由测试容积和测试压力的大小来调整。
2）平衡：测试部件中的压力和温度达到平衡，平衡阶段所需的时间与测试容积、测试压力、工件的热性能有关。
3）检测：在一定时间内，测量试验容积内检验气体的泄漏率。
4）排气：在排气阶段，为测试部件提供大气排气。
（2）电气检测
低压检测：接入12V低压电，确保BMS的继电器、开关和传感系统工作正常。
高压检测：接入高压直流电，进行DCR（直流内阻）测试，以评估电池的功率性能和连接工艺质量。
（3）容量测试
用“区间充放电法”快速估算电池包的额定容量，并对部分成品进行抽检，进行完整的0-100%循环测试以校准模型。
目的：确保容量估算模型的准确性及产品的实际续航能力。
感谢支持，期待与你共同成长！
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原文标题 : PACK制造工艺系列：宁德时代CTP3.0电池包制造工艺流程
（来源：维科网）
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