电池托盘铝型材在汽车行业的应用技术

电池托盘铝型材在汽车行业的应用的技术

高端铝型材在新能源汽车领域有着广泛应用。电动汽车约40%的成本是由电池构成的，因此，用适当的涂层保护电池，以保持其寿命和车辆性能变得至关重要。在动力电池中，托盘占去了电池系统重量的20~30%，实为主要结构件。因此在保证电池功能安全前提下，托盘的轻量化就成为电池结构件主要改进目标之一。在pack箱体上使用铝型材，可以满足大功率动力锂电池外壳的需求。锂离子电池PACK又称电池模组，是一种锂离子电池的制作工艺，是指将多个锂离子单体电芯组通过并串联的方式连接而成，按照客户要求组成某一特定形状，其主要原理是将电池芯片、电池管理系统、电池管理芯片等组件整合在一起，形成一个完整的电池组，以实现能量的储存和输出。在电池热管理系统的散热器上，我们采用特定铝合金生产扁管，通过特殊工艺保证锯口满足客户要求，并使用全自动超声波清洗机去除油污和铝屑，以满足高洁净度要求。

新能源汽车电池托盘有哪些？

主要有三种，电池托盘铝型材以及电池托盘压铸件、钢箱体。

刚箱体价格便宜，工艺好，抗石击，但重量很大，刚性差，腐蚀性差。

铸铝电池托盘是采用整体一次成型,其具有灵活的设计样式,托盘成型后不需要进行进一步的焊接工序,因此其综合力学性能较高;由于采用了铝合金材料,其重量也因此进一步降低,这种结构电池托盘常用于小能量电池包中。但由于铝合金在铸造过程中易发生欠铸、裂纹、冷隔、凹陷、气孔等缺陷。

相对来说，挤压铝合金电池托盘是目前主流的电池托盘设计方案，其通过型材的拼接及加工来满足不同的需求，具有设计灵活、加工方便、易于修改等优点；性能上挤压铝合金电池托盘具有高刚性、抗震动、挤压及冲击等性能。

目前主流纯电动电池箱体80%以上属于上面两种结构或两种结构的变种。因此对以上两种结构进行研究，对铝托盘轻量化发展方向具有一定的意义。

具备生产新能源汽车电池托盘所需的设备和生产能力，其中包括：挤压型材，弯曲成型，搅拌摩擦焊 (FSW 焊接),机器人弧焊 (CMT焊接 ) , 龙门铣加工中心等，可生产各类PHEV 和EV 电池托盘。

汽车电池托盘具有重量轻，强度高，结构稳固，尺寸精度高，外形美观等特点，可满足IP67 防护等级，已成为多家知名新能源汽车制造厂家和动力电池厂商的一级供应商。

在挤压铝电池托盘中拼焊框架结构比较常见。也是比较灵活的一种结构,通过不同铝型材的拼焊、加工,可以满足各种能量大小的需求。

新能源汽车电池技术研发是一项复杂的工作，想充足动力和续航能力，一般有两个方向，一是多装电池，二是提升能量密度。但是电池越多重量越大，成本越高，并不符合车企诉求。车企普遍追求的是电池能量密度的提升。目前，新能源汽车搭载的电芯能量密度在300wh/kg以下。想提高续航能力，需要提高电池的能量密度。以电芯为例，能量密度升高，锂离子势必增多，而锂离子稳定性差，容易燃烧。因此，如何实现能量密度与安全性高度平衡，也是车用动力电池研发的艰难课题。

电池托盘作为整个电池模块的支撑，经历了从材料到工艺的创新发展，具有多种功能性系统融合的，可靠性更高、功能更丰富的电池托盘将是未来的发展方向。同时电池托盘的设计也将趋向于功能丰富、强度可靠的方向设计：水冷系统与电池托盘融合设计是目前正在开发的一种方案，替代了外置冷却系统的设计，较大的提高了电池的散热效率。

将散热系统与底板连接形成一整体底板，再将其用搅拌摩擦焊方法与框架连接。在极寒条件下，电池同样需要进行保温加热，隔热保温系统、冷却系统、防护系统在电池托盘上的综合设计将会是未来电池托盘的发展方向。而且针对承载结构的多元化连接以及采用无强度减弱方式的铆接、螺接技术与密封胶结合的设计也将是电池托盘在结构上的创新。