新能源汽车动力电池硬壳结构件的生产标准
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发表时间：2023-01-30
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汽车电动化持续深化，动力电池产业正在开启新一轮景气周期，结构件作为动力电池核心安全部件将迎来快速发展。硬壳结构件由盖板和壳体组成，根据封装技术可分为圆柱和方形两种，具有传输能量、固定支撑、断电泄压等作用。
硬壳结构件中，盖板承担功能丰富，防爆阀和翻转片为主要安全部件，敏感度指标要求严格。盖板具有电流导通、泄压、熔断保护、降低电腐蚀等功能，材质由不锈钢向铜铝复合材质转变。其中，防爆阀设计起到主要的电池安全保护作用，内部压强超过防爆阀的开启压力时，防爆阀即从刻痕处破裂并泄压。磷酸铁锂体系电池顶盖多采用单防爆阀结构，防爆阀开启压力在0.4~0.8MPa；三元体系电池采用防爆阀和SSD双重保护形式，SSD翻转压力在0.45~0.55MPa之间，低于防爆阀开启压力（0.75~1.05MPa），在电池异常时先于防爆片进行熔断保护。因此，防爆阀和翻转片的开启压力稳定性均属于关键技术指标，一般要求PPK≥1.67。
复合极柱顶盖结构提高空间占用率。电池容量和能量密度受到顶盖空间占用率和重量的直接影响，随着加工技术不断改进，硬壳结构件所使用的复合极柱顶盖结构将极柱至顶盖板的高度降低至3.3mm，较注塑顶盖结构降低4.0mm，顶盖设计空间占用率不断提高，电芯极片高度随之相应增加，从而提高了电池容量和能量密度。
加工技术不断改进，盖板制作工艺更为复杂。锂电池结构件制造属于精密制造，其中，硬壳结构件盖板生产工艺较壳体更为复杂，包括冲压、清洗、焊接、注塑等工艺步骤，较高性能的盖板需要激光焊接技术和摩擦焊接技术支持及配备相应的加工设备，因此制造方面具有一定的技术壁垒。
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