典型的鋰離子電池制造流程通常可分為三大工序（如下圖）：電極制造、裝配過程和電芯檢測，但也有公司將其只劃分為兩大工序：卷繞前工序和卷繞后工序，這一分界點就是卷繞工序，這是因為卷繞過程具有很強的集成功能，使電池外觀初露雛形，因此卷繞過程充當了鋰離子電池制造過程樞紐的角色，是鋰電池制造過程的關鍵工序，卷繞工序生產的卷芯通常被稱作裸電芯（Jelly-Roll，簡稱JR）。

典型的鋰離子電池制造流程

下圖是卷芯卷繞過程示意圖，具體做法是將正極片、負極片和隔離膜通過卷繞機的卷針機構卷制在一起，相鄰的正負極片之間被隔離膜隔絕，避免短路，卷繞完成后，通過收尾膠紙進行固定防止卷芯散開，然后流轉到下一工序。在這一過程的重中之重就是要確保正負極之間不發生物理接觸短路，并且負極片橫、縱兩個方向都能完全包覆住正極片。

卷繞過程示意圖

大量的實驗數據表明，卷芯質量對最終成品電池的電化學性能和安全性能具有重要影響。基于此，我們梳理了鋰電池卷繞過程的一些重要的關注焦點和注意事項，形成了《鋰電池卷繞指南》，期望盡可能規避卷繞過程中的不正確操作，從而制造出符合質量要求的鋰電池。

為了更加直觀地表征卷芯缺陷，可以將卷芯浸入AB膠環氧樹脂中固化，然后切割截面并用砂紙拋光，最好將制備地樣品放在顯微鏡或掃描電鏡下觀察，從而可以獲取卷芯內部缺陷圖譜。

卷芯內部缺陷圖譜（圖源：鋰想生活）

(a)圖是合格卷芯，內部無明顯缺陷；

(b)圖可以明顯看到極片發生了扭曲變形，這可能與卷繞張力有關系，張力過大導致極片褶皺，這種缺陷會導致電池界面變差，析鋰，從而劣化電池性能；

(c)圖是電極和隔膜之間存在異物，這種缺陷可能導致自放電嚴重，甚至可能產生安全問題，但在Hi-pot測試中通常可以檢出；

(d)圖電極存在陰陽面的缺陷譜圖，可能導致電池低容或析鋰；

(e)圖電極內部混入了粉塵，可能導致電池自放電加劇。

除此之外，卷芯內部的缺陷也可以通過無損檢測表征，如常用的X-ray和CT檢測，下面簡單介紹一些常見的卷芯工藝缺陷：

1、極片覆蓋不良

局部地方負極片沒有完全包覆住正極片，可能導致電池變形和析鋰，產生安全隱患。

2.極片變形

極片受到擠壓而變形，可能引起內短路，帶來嚴重的安全問題。

值得一提的是，2017年轟動一時的三星note7手機爆炸案調查結果正是歸因于電池內部負極片受到了擠壓而造成內短路，從而引起了電池爆炸，這一事故導致三星電子損失超60億美元。

3.金屬異物

金屬異物是鋰離子電池的性能殺手，可能來源于漿料、設備或環境中，顆粒較大的金屬異物可能直接造成物理短路，而當金屬異物混入正極后，會被氧化然后沉積在負極表面，刺穿隔膜，最終也會造成電池內短路，帶來嚴重的安全隱患，常見的金屬異物有Fe、Cu、Zn、Sn等。