一、电芯（Cell）：电池系统的核心单元

1. 定义与基础特性
电芯是电池的最小功能单元，通过正负极材料化学反应产生3V-4V电压，其核心结构包括：

• 正负极材料：锂离子（Li-ion）、镍氢（Ni-MH）、铅酸（Pb-acid）等
• 隔膜：防止正负极直接接触，确保离子传导安全性
• 封装形式：硬壳（钢/铝材质）与软包（铝塑膜）两大技术路线

2. 主流封装技术对比

3. 卷绕工艺差异

• 圆柱/方形电芯：采用螺旋卷绕技术，极片张力控制是关键
• 软包电芯：层叠式工艺，更利于大尺寸电芯生产

二、电池系统集成架构

1. 电池组（Batteries）

• 构成逻辑：通过串并联实现性能升级
  • 串联升压：4颗3.7V电芯串联→14.8V系统
  • 并联扩容：5颗2Ah电芯并联→10Ah容量
• 关键挑战：
  • 木桶效应：组内最低容量电芯决定整体性能
  • 热管理需求：温差＞5℃将加速容量衰减

2.. 电池包（PACK）

核心组件矩阵：

安全设计要点：

• 熔断保护：应对≥1000A短路电流
• 双重绝缘：青稞纸+塑胶支架复合防护
• 抗震设计：通过CAE仿真验证机械强度

三、PACK生产工艺全流程

1. 六阶质量管控体系

1. 电芯分选（±2%容差控制）→ 2. 堆叠定位（0.1mm精度CCD对位）→ 3. 激光焊接（穿透深度≥0.5mm）→ 4. BMS集成（SOC估算误差＜3%）→ 5. 老化测试（85℃/85%RH严苛测试）→ 6. EOL终检（300+测试项覆盖）

2. 关键工艺对比

四、行业痛点与技术创新

1. 当前技术瓶颈

• 电芯一致性：＞5%差异将导致30%循环寿命下降
• 热失控防护：现有系统响应时间＞3秒（理想值需＜1秒）

2. 前沿解决方案

• 智能BMS：采用联邦学习算法实现寿命预测
• 固态电池PACK：取消液态电解质，热稳定性提升5倍
• CTP技术：宁德时代方案提升体积利用率15%

数据洞察：2023年全球动力电池PACK市场规模已达$820亿，年复合增长率18.7%（数据来源：GGII）。