在上一篇文章中，我們探討了電芯預處理在電池包制造中的關鍵作用。今天，我們將目光轉向電池包制造的下一個核心工序——模組或無模組CTP方案中的模塊裝配

在新能源汽車與儲能領域，電池包的組裝工藝直接影響著能量密度、安全性和成本。其中，模組裝配無模組CTP方案是兩大主流技術路線。接來講深入解析這兩種“積木”搭建方式的工藝核心，并探討未來智能化趨勢。

如果說電芯是電池包的“細胞”，那么模組裝配就是將這些“細胞”有序組合成“組織”的過程，為電池包的最終性能奠定基礎。

首先說明下模組方案和目前常規的無模組方案（CTP）區別：

如下分別為傳統的電池包模組方案與CTP方案：

模組作為電池包的中間單元，由多個電芯通過串并聯、結構件固定及功能組件集成而成，其堆疊流程猶如搭建一座精密城堡，關鍵步驟包括：

電芯分選與預處理通過分選機對電芯的電壓、內阻、容量等參數進行一致性篩選（±5mV壓差控制），剔除“劣質積木”。同時進行等離子清洗，去除極柱表面氧化層和雜質，確保焊接質量。

堆疊與固定按設計順序將電芯裝入支架或托盤，輔以導熱硅膠墊、絕緣紙等材料填充間隙。例如，方形電芯通過涂膠粘接端板與側板，圓柱電芯則需插入定制化支架孔位。堆疊精度要求嚴格，平面公差需≤0.5mm，防止后續焊接錯位。

電氣連接與焊接采用激光焊接或超聲波焊接技術，將電芯極耳與匯流排連接。例如，寧德時代方形模組通過激光焊接實現極柱與連接片的高強度結合（抗拉強度＞50N）。焊接后需用陶瓷起子人工抽檢焊點，防止虛焊、炸點等缺陷。

機械臂將電芯、隔熱片、絕緣片放入工裝夾具進行模組堆疊

為了進一步提升模組的性能和安全性，在堆疊過程中還會加入隔熱片絕緣片，隔熱片和絕緣片通過背膠粘貼在電芯大面，可以對模組間的電芯起到一定的固定作用，防止吊裝過程中掉落。

功能組件集成安裝BMS采集線束、溫度傳感器、保險絲等，并通過線槽或扎帶固定，避免擠壓短路。例如，比亞迪刀片電池模組采用FPC柔性電路板集成電壓采集功能，節省空間且提升可靠性。

擠壓整形是模組裝配中的關鍵步驟，旨在通過物理壓力將堆疊好的電芯模組與端板、鋼帶等結構件緊密固定在一起，以增強模組的整體結構穩定性和電氣性能。擠壓整形的過程如下：

模組打包的方式對模組的性能、安全性和生產效率有著重要影響。常見的打包方式包括：模塊盒、打包帶、鋼帶、側板焊接或鉚接或螺栓連接

操作目的：

• 固定模組內電芯、提供足夠的結構穩定性

• 限制模組尺寸，防止擠壓后模組尺寸回彈，使其順利入箱

下線檢測與封裝進行電壓、內阻、絕緣耐壓測試（1000V/1分鐘無漏電），合格后加蓋密封并灌封膠體，實現IP67防護等級。

CTP（Cell to Pack）技術通過弱化或取消模組結構，直接將電芯集成至電池包，如同將“積木”拼入整體框架，核心步驟包括：

電芯預處理與涂膠電芯表面涂覆結構膠或導熱膠，采用雙組份涂膠頭精準控制膠量（如海目星生產線自帶流量監控），確保與電池包殼體的粘接強度。

電芯直接堆疊取消傳統模組端板，通過大尺寸散熱板或箱體內部結構定位。例如，寧德時代CTP方案將電芯插入注塑成型的散熱板間隙，利用側壁膠粘固定。堆疊時需預留Z向膨脹空間（約7-10mm），吸收充放電形變。

高壓連接與散熱集成電芯間通過銅排或高壓線束串聯，冷板集成于電芯側面，通過釬焊與箱體連通，形成高效散熱通道。比亞迪刀片電池則通過扁平化設計，將電芯本身作為結構件，提升空間利用率。

整體封裝與測試采用灌封膠填充電芯間隙，安裝防爆閥和泄壓裝置。封裝后需進行氦檢或水檢確保氣密性，并通過模擬振動、擠壓測試驗證結構強度。

CTP優勢與挑戰

• 優勢：零件數量減少40%，能量密度提升10-15%，成本降低約20%。

• 挑戰：維修困難（需整包更換）、熱失控風險增加（大容量電芯連鎖反應）、絕緣防護等級要求更高。

無論是模組還是CTP方案，堆疊工藝正向高度自動化智能決策演進：

機器人精準操作機械臂配合視覺定位系統（如Desoutter紅外攝像頭），實現電芯抓取、堆疊精度±0.2mm。海目星生產線采用激光焊接+視覺尋址技術，焊點合格率提升至99.9%。

數據追溯與過程管控MES系統綁定每個模組的扭矩、焊接參數數據，支持全生命周期追溯。例如，智能擰緊工具實時監控扭矩曲線，防止假貼合。

數字孿生與AI優化通過虛擬仿真預判堆疊干涉、熱應力分布，優化模組設計。寧德時代利用邊緣計算+5G傳輸，實現遠程故障診斷與工藝參數動態調整。

柔性化生產模塊化設備設計支持快速換型，如海目星生產線可一鍵切換不同電芯規格，換型時間縮短至30分鐘。

未來趨勢

1. 結構膠替代鋼帶： 特斯拉4680模組采用聚氨酯結構膠，粘結強度＞15MPa，減重30%。

2. 一體化壓鑄端板： 寧德時代與力勁科技聯合開發6000T壓鑄機，3分鐘成型復雜端板結構。

3. 智能感知模組： 嵌入光纖傳感器，實時監測應力分布并預警膨脹風險。

從傳統模組到CTP方案，電池包“積木”的堆疊工藝不斷突破物理極限。未來，隨著智能化技術與材料創新的融合，電池包將不再是冰冷的儲能單元，而是兼具高效、安全與可進化能力的“智慧生命體”。

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