整个电池包的开发流程从设计到交付可以分为6个阶段：（一般参照整车开发流程）
G1项目启动——G2设计发布——G3设计冻结——G4工程认可——G5量产启动——G6项目结项
实际上制造只是整个流程中的一小部分，不过制造阶段也是最为关键的，许多设计中可能未能考虑到的问题都将暴露出来，亟待解决。
PACK生产工艺总流程图：
目前主流电池包多采用方壳电芯作为最小单体，因此本文以方壳电芯为代表介绍电芯-模组-电池包的制造流程。
1 电芯预处理的重要性
电芯预处理是电池包制造的首个工序，它对提升电池包整体性能和安全性有着不可忽视的作用。通过严格的预处理，可以从源头上确保电芯的质量一致性，减少潜在故障风险，为后续模组组装、电池包集成等环节提供可靠的电芯供应。
（一）电芯的「先天差异」
由于生成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。一般来说，量产线上生产的电芯的容量或电压符合正态分布的规律，这些电芯的差异主要体现在以下几个方面：
容量波动：同一批次的电芯容量可能波动±3%。对于新能源汽车而言，这可能导致续航时间差异约几十公里。内阻差异：电芯的内阻差异可达5%，类似于运动员心肺功能的差异，影响电池的充放电效率和发热情况。电压离散性：电芯的电压离散性可能超过0.05V，类似于精密手表齿轮的误差，影响电池的充放电管理和整体性能。
（二）不预处理的灾难后果
如果不对电芯进行预处理，这些先天差异可能导致以下严重后果：
木桶效应：电池包的性能和寿命由最弱的电芯决定。性能最差的电芯会限制整个电池包的容量和寿命。
木桶短板效应：在电池包中，性能最弱的电芯将成为限制整体性能的“短板”
热失控风险：电芯的不一致性可能会导致部分电芯过度充电或放电，影响电池组的整体容量和效能，还可能增加电池过热、起火甚至爆炸等安全风险。
续航跳水：电芯的不一致性可能导致实际可用容量损失高达15%，显著影响设备的续航能力。
（三）电芯预处理的核心目的
通过严格的测试和筛选，将性能相近的电芯组合在一起，即确保电芯的一致性。电芯的一致性对动力电池系统的选型和配组具有至关重要的影响。电池出厂一致性主要是制造过程中的一致性。
预处理的目的是确保电池包出厂时，其内部电芯保持高度的一致性，而出厂后经历若干次充放电循环后的电芯一致性，则需要依靠热管理、均衡策略、环境控制等多方面的措施进行保证，例如电池包内的电芯的温度不仅需要保持在合理的范围内（15-35℃），还需要保证不同的电芯温度尽量一致（5℃内），以减小不同电芯衰老速率的。
2 电芯预处理的主要步骤
（一）外观检查
在电芯预处理阶段，外观检查是至关重要的一步。电芯在运输和存储过程中可能会因受到碰撞、挤压或腐蚀而出现破损、变形、漏液等问题。通过肉眼观察和简单工具测量，筛选出外观无瑕疵的电芯，确保其物理状态符合使用标准，从而避免不良电芯进入后续流程。
不良项目：铝壳变形、表面凹坑；防爆阀破损、变形；注液孔封胶脱落；表面严重脏污；存在漏液等；
检测方法：CCD检测、人工目视检测
电芯之间若采用结构胶进行连接，需预先进行等离子清洗，因为电芯表面包裹PET膜，通过等离子清洗提高PET膜表面张力、粗糙度、清洁度，以提高涂胶粘接效果；等离子清洗还能够去除电芯表面的微小缺陷，极柱表面污渍、粉尘和氧化层，提高焊接质量，降低不良率。
等离子清洗机（plasma cleaner）的原理：
依靠等离子体中活性粒子的“活化作用”达到去除物体表面污渍的目的。
就反应机理来看，等离子体清洗通常包括以下过程：
无机气体被激发为等离子态；
气相物质被吸附在固体表面；
被吸附基团与固体表面分子反应生成产物分子；
产物分子解析形成气相；
反应残余物脱离表面。
（二）电压和内阻测试
电压和内阻测试是评估电芯性能的关键环节。使用专业设备测量每个电芯的开路电压和内阻，可以直观地了解电芯的当前状态。电压异常可能意味着电芯内部发生了化学变化或出现短路，而内阻过大会导致电池在充放电过程中发热严重，影响使用寿命和安全性。通过精准测试，剔除性能不达标的电芯，保证进入下一环节的电芯具有良好的电化学性能。
测试设备和工具：
电压测试仪：高精度的电压测试仪，能够精确测量电芯的开路电压。
内阻测试仪：能够进行交流内阻和直流内阻测试的设备，确保内阻测量的准确性。
自动化测试系统：现代电池制造中，通常采用自动化测试系统，能够高效、准确地完成电压和内阻测试，并记录测试数据。
测试流程：上料-扫码检测-电压/内阻测试-数据处理-NG处理
上料：将电芯放置在测试工位上，确保电芯的正负极与测试设备良好接触。
扫码检测：通过扫码设备读取电芯的条码或二维码，记录电芯的基本信息。
电压测试：使用电压测试仪测量电芯的开路电压，记录测试结果。
内阻测试：使用内阻测试仪测量电芯的交流内阻或直流内阻，记录测试结果。
数据处理：将测试数据上传至数据库，进行数据分析和处理，筛选出不合格的电芯。
不合格处理：将不合格的电芯转移至NG工位，进行进一步处理或剔除。
（三）分容配组
分容配组是电芯预处理的核心步骤之一。将电芯按照容量进行分类和配组，确保同一组内的电芯容量差异控制在极小范围内。这样做可以避免在后续使用中因电芯容量不匹配而导致的过充、过放问题，显著提高电池组的整体性能和寿命。
分选标准：
按容量分组：一般控制在1%以内，确保电芯在充放电过程中的协同性，防止因容量差异过大导致的过充或过放；
按电压分组：一般≤5mV，保证电芯充放电均匀性
按内阻分组：一般控制在3mΩ以内，确保模组充放电效率和散热一致性
动力电芯分选的方法：单参数分选法、多参数分选法、动态特性曲线分选法、电化学阻抗谱分选法
PACK制造工艺系列预告：
第二篇：模组装配——电池包的“乐高积木”如何严丝合缝
第三篇：激光焊接——万亿赛道上的“光之手术刀”
第四篇：半成品组装——电池包制造的“精密拼图”艺术
第五篇：Pack封装——从防水防尘到电磁屏蔽的终极铠甲
第六篇：电性能测试——揭秘续航背后的“数据密码”
第七篇：储能系统集成——：构建能源存储的智能中枢
原文标题 : PACK制造工艺系列①：电芯预处理——揭秘电池包制造第一关！
