软包电芯，本质上是采用铝塑膜作为包装材料的电芯。一般而言，锂离子电池的包装主要分为两大类：一类是软包电芯，另一类是金属外壳电芯。其中，金属外壳电芯又涵盖钢壳、铝壳，以及圆柱和方形等不同形状。

软包电池凭借其独特的包装材料和结构，展现出诸多显著优势：

安全性能优越

• ：软包电池在结构上采用铝塑膜包装。当出现安全问题时，软包电池通常只会鼓气裂开，而不会像钢壳或铝壳电芯那样发生爆炸，极大地降低了安全风险。
• 重量更轻：相较于同等容量的钢壳锂电池，软包电池重量轻 40%；较铝壳锂电池，重量也轻 20%，有助于实现设备的轻量化设计。
• 内阻极小：软包电池的内阻相较于普通锂电池更小，这能够极大程度地降低电池的自耗电，提升电池的使用效率和续航能力。
• 循环性能出色：软包电池拥有更长的循环寿命。在 100 次循环后，其衰减比例比铝壳电池少 4% - 7%，意味着可以在更长时间内保持稳定的性能表现。
• 设计灵活多变：软包电池能够制成任意形状，且可以做得更薄。可依据客户的个性化需求进行定制，开发全新的电芯型号，满足多样化的应用场景。

在动力电池领域，软包电池的占比已超越方形和圆柱电池。据相关统计数据显示，2015 年国内方形、圆柱、软包锂电池产量分别为 17GWh、10.1GWh、19.8GWh，占比依次为 36.4%、21.5%、42.3% ，彰显出软包电池在动力电池市场的强劲发展态势。

随着新能源汽车新补贴政策的正式出台，电池的系统能量密度成为一项关键考核指标。三元软包电池在容量方面，相较于同等尺寸规格的钢壳锂电池要高出 10% - 15%，较铝壳电池高出 5% - 10%，并且在重量上，比同等容量规格的钢壳电池和铝壳电池都更轻。基于这些优势，补贴新政对于三元软包电池而言更为有利。鉴于软包电池所展现出的诸多优势，业内专家预测，随着电池技术路线的持续发展，软包电池在新能源汽车市场的渗透率将不断提高，未来在各类型电池中的占比有望突破 50%。

电池外壳所使用的材料决定了其封装方式的差异。软包电池采用铝塑膜，需运用热封装技术；而金属外壳的电池一般采用激光焊接封口。铝塑膜通常分为三层：

尼龙层

• ：尼龙层起到维持铝塑膜外形的作用，能够减轻外部因素对电池外壳的损伤。在锂离子电池制造之前，可确保铝塑膜不会发生变形，同时有效阻止空气尤其是氧气的渗透，维持电芯内部稳定的环境，并且保证包装铝箔具备良好的形变能力。
• Al 层：这一层由金属 Al 构成，其主要作用在于防止水分渗入，维持电芯内部环境的稳定。Al 层具有一定的厚度和强度，能够抵御外部对电芯造成的损伤。锂离子电池对水分极为敏感，一般要求极片含水量处于 PPM 级，因此包装膜必须具备阻挡水气渗入的功能。尼龙本身不具备防水性能，无法起到保护作用，而金属 Al 在室温环境下会与空气中的氧气发生反应，生成一层致密的氧化膜，从而有效阻止水气渗入，对电芯内部起到保护作用。此外，在铝塑膜成型过程中，Al 层还能为冲坑工艺提供塑性支持。
• PP 层：PP 是聚丙烯的英文缩写。这种材料具有独特的特性，在一百多摄氏度的温度下会发生熔化并产生黏性。电池的热封装正是依靠 PP 层在封头加热的作用下熔化并黏合在一起，随后封头撤离，经过降温过程，PP 层固化黏结。PP 不会被电芯内的有机溶剂溶解或溶胀，能够有效阻止内部电解质等与 Al 层接触，避免 Al 层被腐蚀。

铝塑膜看似构造简单，然而在实际生产过程中，要将三层材料均匀且牢固地结合在一起，并非易事。令人遗憾的是，目前质量上乘的铝塑膜大多依赖从日本进口，国产铝塑膜在质量方面仍有较大的提升空间。

一工段的工艺与一般电池工艺一致，在此就不详细阐述了。极片成型一般采用模切方式，极耳则通过激光切割或者模切来完成。极片堆叠形式主要有叠片，常见的是 Z 字型极片和卷绕型极片，将裁切好的一片片极片，经过堆叠并贴胶处理后，形成一个卷芯，随后放置于已冲好的铝塑膜凹坑之中。接下来着重介绍一下冲坑环节。

软包电芯能够依据客户的具体需求，设计成多样化的尺寸。当外形尺寸确定之后，便需要制作与之匹配的模具，以实现铝塑膜的成型。成型工序也就是冲坑，从名称便能理解，它是利用成型模具在加热条件下，在铝塑膜上冲压出一个恰好能容纳卷芯的凹坑，具体情况如下图所示：

铝塑膜完成冲坑并裁剪成型后，通常被称作Pocket袋，具体形态见下图。一般而言，当电芯较薄时，会选择冲单坑（如下图左所示）；而当电芯较厚时，则会选择冲双坑（如下图右所示）。这是因为若铝塑膜的变形量过大，超出其变形极限，就会致使铝塑膜破裂。在某些情况下，还会在气袋区域冲一个坑，以此增加一个气囊，气囊可根据实际需求增设。气袋的主要作用是收集电芯在化成过程中产生的气体 。

把叠好的卷芯放入冲好的坑内，沿着上图黄线对折后，如下图所示：

卷芯放入坑内，经过几道工序后需要封装的区域，如下图所示，我们会按顺序介绍：

将卷芯放置到铝塑膜冲好的坑内后，便可把整个铝塑膜置于夹具之中，随后在顶侧封机内进行顶封与侧封操作。在封装过程中，两个封头会带有一定温度（通常维持在 180℃左右），当封头合拢并压在铝塑膜上时，铝塑膜的 PP 层便会受热熔化并相互黏结在一起。在此特别说明一下顶封环节，顶封区域的示意图如下所示。顶封的关键在于要封住极耳，而这一任务需要借助极耳上的一个小部件 —— 极耳胶来实现。极耳胶在受热时能够熔化并产生黏结作用。极耳位置的封装情况见下图圆圈所标注之处。封装时，极耳胶中的 PP 成分与铝塑膜的 PP 层一同熔化并黏结，从而构建起有效的封装结构 。

软包电芯完成顶封和侧封后，需利用X-ray检查其卷芯的对齐度，之后进入干燥房去除水气。在干燥房经过一定时间的静置后，便进入注液与一封工序（部分工厂会在注液工序前增设包膜工序，以此防止电解液对铝塑膜造成腐蚀）。由上述内容可知，电芯在完成顶封和侧封后，仅气袋处还留有一个开口，该开口就是用于注入电解液的。注液操作完成后，需立即对气袋边进行预封，此步骤也被称为一封。待一封封装结束，电芯内部便完全与外部环境相隔绝。一封的封装原理和顶侧封一致，在此不再详细说明。整个流程如下图所示：

在完成注液与一封工序后，首先要对电芯进行静置处理。依据不同的工艺，静置可分为高温静置与常温静置，其目的是使注入的电解液能够充分浸润极片。静置结束后，电芯便可以进入化成环节。化成的主要功能是激活电池，并促使 SEI 膜的形成，关于化成工序的详细内容，可查看我的历史文章。在化成过程中，鉴于软包电池的特性，部分厂家会采用整形化成的方式，也就是利用夹具对电池进行固定后再进行化成操作。

由于在化成过程中会产生气体，且不同材料的产气量有所差异，所以有些厂家会根据实际需求增设气囊，以此扩大容纳气体的空间。在进行二封时，需要先将气体抽出，然后再实施第二次封装。在此环节，有些公司将其分为两个工序，即 Degassing（排气）与二封，之后还有剪气袋以及折边的工序。另外，对于一些电池体积较大、产气量较多的情况，部分公司还会采用预 degas、化成、degas、二封这样的工艺。接下来，我们针对常规的二封工艺为大家进行详细解释，具体流程如下图所示：

进行二封操作时，首先由铡刀将气袋刺破，与此同时启动抽真空装置，如此一来，气袋中的气体以及一小部分电解液便会被抽出。紧接着，二封封头迅速在二封区域进行封装作业，以此确保电芯具备良好的气密性。最后，将封装完毕的电芯的气袋剪掉。完成二封并剪去气袋后，还需进行裁边与折边处理，即把一封边与二封边裁剪至合适的宽度，随后将其折叠起来，确保电芯的宽度符合标准要求。经过这些步骤，一个软包电芯基本成型。

电芯完成折边后，会被放置到分容柜上开展分容操作，关于分容的具体作用，可查阅我往期发布的文章。分容结束后，容量达标的电芯将进入后续工序，这其中涵盖检查外观、测量重量、贴胶、电压检测、内阻检测、Hi - pot 检测、极耳转接焊等流程。待上述工序全部完成后，便进入 PACK 环节，至此，一个软包电池正式踏入新能源应用领域 。