大家都知道圓柱電池僅用卷繞，軟包電池僅用疊片，方形電池是兩種工藝的重疊領域。鋰電池封裝方式可以分為方形、圓柱以及軟包。根據GGII數據，截至2022年第三季度，方形動力電池裝機量約156.47GWh，同比增長125%；軟包動力電池裝機量約9.32GWh，同比增長47%； 圓柱形動力電池裝機量約5.99GWh，同比下降10%。

方形電池可塑性較強，成組效率高，是目前主流整車廠商的首選。但行業內生產工藝不統一，單體差異性較大。方形電池可同時應用卷繞、疊片兩種工藝進行生產。

圓柱電池生產工藝最成熟，一致性較高，市場上主流型號包括1865、2170和4680。圓柱電池容量較低，結構件等分攤成本高，電芯數量遠高于方形和軟包電池，系統集成難度大，僅能通過卷繞工藝進行生產。

軟包電池在同容量下重量最輕，定制化程度高，界面均一性好，快充性能好。但鋁塑膜依賴進口，生產成本高，行業內的生產標準并未統一，電池一致性較差。主流軟包電池采用疊片工藝。

電池性能對比

鋰電池的生產共分為四大工序，分別對應極片生產、電芯組裝、電芯激活檢測和電池封裝。

極片生產是鋰電池制造的基礎，對極片制造設備的性能、精度、穩定性、自動化水平和生產效能等有著很高的要求 ，主要分為漿料攪拌、極片涂布、極片輥壓、極片分切四個步驟。在極片分切 后會根據電芯的要求分別采取制片或模切工藝，將窄極片制成適合卷繞或疊片的第一工序段半成品。

電芯組裝是鋰電池生產的中段環節，對精度、效率、一致性要求較高，主要包含電芯卷繞或疊片、電芯預封裝以及電芯注液三個步驟，卷繞是將極片卷成極組，疊片是將極片疊成極組。根據 GGII測算，中段環節的設備采購金額占全流程設備總價值的30%-35%，其中，卷繞機、疊片機的采購金額約占中段環節的70%，是最核心的生產設備。

電芯激活檢測、封裝是鋰電池生產的后段環節，化成和分容是其中最重要的部分。化成是對注液封裝后的電芯充電進行活化，分容是在電池活化后測試電池容量及其他電性能參數并進行分級。

卷繞是通過控制極片的速度、張力、尺寸、偏差等要素，將正負極片、隔膜、膠帶等原料分條后按尺寸卷成極芯。

卷繞要求極片、隔膜在卷的過程中始終保持齊整，因此對糾偏技術要求較高。行業通常要求卷后正負極片和隔膜的上下偏差均小于0.5mm。

國內領先企業的圓柱電芯卷繞速度能達到18m/s；方形卷繞由于要保持線速度穩定，因此變角速度較慢，目前國內領先企業的生產速度約為0.8m/s。

通過卷繞工藝制成的圓柱形或方形半成品，最終會被放入對應的鋼殼/鋁殼形成不同形態的電芯。目前4680大圓柱電池采用卷繞工藝進行標準化生產，被特斯拉、寶馬等主流整車廠商大力推廣。

疊片是先根據電芯的層數要求確定極片數量，然后將正、負極片裁切成相同大小后間隔堆疊到隔膜上。

通過疊片工藝制成的軟包或方形半成品，最終會被放入鋁塑膜或鋼殼/鋁殼制成軟包或方形電芯。方形電池可通過疊片工藝向長刀、短刀電池發展，且目前已被比亞迪、蜂巢能源等公司應用；主流軟包電池通過疊片工藝生產。

疊片電池能量密度更高、內部結構更穩定、壽命長的同時安全性更好，但目前疊片設備的生產效率較低、設備投資成本更大且產成品良率不如卷繞。國內企業目前大多采用中小尺寸卷繞機，疊片機的比例還不高。

卷繞和疊片的模切方式、產品物料、極耳間距、沖切定位方式等存在差異性。

卷繞

模切方式：雙邊五金/激光模切；

物料差異：下料時為卷繞；

極耳間距：間距不等內圈小，外圈大；

沖切定位：有Mark孔定位，檢測到時進行切斷。

疊片

模切方式：單邊五金/激光模切；

物料差異：下料時為片狀；

極耳間距：等間距；

沖切定位：按片數計數。

卷繞和疊片在極片連續性、控制方式、裁斷次數等存在差異性。

卷繞

正負極：極片連續；

控制方式：控制極片的長度；

裁斷次數：僅需對每片極片進行一次截斷， 極片數量少， 質量可控。

疊片

正負極：極片不連續、呈現片狀；

控制方式：控制疊片數量；

裁斷次數：多次裁斷 形成成百上千的小極片， 工藝控制難度大， 且易產生粉塵、 毛刺等問題。

極片裁切邊緣的質量對電池性能和品質具有重要的影響。

毛刺和雜質：會造成電池內短路，引起自放電甚至熱失控。

尺寸精度差：無法保證負極完全包裹正極，或者隔膜完全隔離正負極極片，引起電池安全問題。

材料熱損傷、涂層脫落等：會造成電池內短路，引起自放電甚至熱失控。

切邊不平整，引起極片充放電過程的不均勻性。

五金模具受益于疊片技術發展。

模具定期更換：

模切模具每3個月更換一次，模具在使用過程中可能會出現疲勞，卷刃需要磨刀刃，磨了十次就要更換。

模具要求更高

疊片對毛刺要求更高：消費電子是5微米左右，動力電是10~15微米左右。

卷繞和疊片在極組成型上存在工藝差異。

4680圓柱電池卷繞過程

卷繞：單卷軸方式，中間空心；

全極耳：采用高速氣體吹折彎極耳。

特斯拉4680圓柱電芯卷繞

方形電池卷繞過程

卷繞：雙卷軸，速度慢于單卷軸；

極耳：極耳平齊。

方形電芯卷繞