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2023

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新能源电池托盘的轻量化设计及核心技术

电池包壳体的轻量化对于提高电池包的能量密度确实非常重要。在新能源汽车领域，电池包的能量密度直接影响了车辆的续航里程和性能。

提升电池能量密度有两种主要路径：一是增加单体电芯的比能量，二是优化电池包的结构设计以实现轻量化。增加单体电芯比能量是一项复杂且具有挑战性的任务，它涉及到电池化学、材料科学和制造工艺等多个领域的突破。这不仅需要深入的研发工作，还需要大量的资金投入，并且从研发到实际生产的时间周期可能会很长。

相对而言，通过优化电池包结构设计来实现轻量化则更为可行。这种路径需要考虑如何在保持电池包性能和安全性的前提下，使用更少的材料和更简单的制造工艺。这种优化可能涉及到对电池包的形状、尺寸、材料选择、制造工艺等多个方面的研究和改进。这种路径的研发周期相对较短，所需的资金投入也相对较少，因此在实际操作中可能更容易实现。

虽然增加单体电芯比能量更具挑战性，但优化电池包结构以实现轻量化是一种更实际且可行的解决方案。同时，两种路径的并行研究和发展可能会带来更大的收益和更快的进步。

典型的铝合金拼焊电池包壳体使用6系挤压型材拼焊而成，主要由铝合金型材边框和底板构成，这一构造方式能够充分发挥铝合金材料轻质、高强度的特点，从而提升电池包的能量密度。

选择低应力、变形小的搅拌摩擦焊作为焊接方法，是一个非常明智的决策。搅拌摩擦焊具有焊接质量高、焊接变形小、无需填充材料和保护气体等优点，非常适用于铝合金型材的焊接。

在铝合金型材的连接固定方面，适用的标准件包括钢丝螺套、拉铆螺母和压铆螺母。这些紧固件能够提供可靠的连接强度，并且方便安装和拆卸，有助于提高生产效率。

铝合金拼焊电池包壳体的设计方案考虑了材料、焊接和紧固等多个方面的因素，以确保电池包的结构强度和密封性，同时降低重量，提高能量密度。这种设计方案具有较高的可行性和实际应用价值。

型材拼焊的铝合金电池包壳体具有显著的成本优势和减重效果，能够有效提高电池包的能量密度，从而延长新能源汽车的续航里程。

通过采用挤压型材拼焊的方式，可以大幅降低电池包壳体的制造成本，因为这种工艺可以大规模生产，并且具有高效、环保的优点。此外，铝合金材料本身也具有较高的比强度和比刚度，能够更好地满足电池包对结构强度和轻量化的需求。

铝合金电池包壳体的减重效果在25%以上，这对于新能源汽车的性能提升非常显著。减轻电池包的重量不仅可以提高车辆的加速度和操控性，还能降低车辆的能耗，提高续航里程。特别是在当前新能源汽车市场竞争激烈的情况下，通过采用轻量化电池包壳体，汽车制造商可以有效地提高产品的竞争力。

此外，这种铝合金电池包壳体还具有良好的结构稳定性和安全性。由于采用了拼焊工艺，电池包壳体的结构更加稳定，能够更好地保护内部的电池组不受外部冲击和振动的影响。同时，铝合金材料的耐腐蚀性和高导电性也保证了电池包的安全运行。

型材拼焊的铝合金电池包壳体是一种极具潜力的轻量化解决方案，能够显著提高新能源汽车的性能和续航里程。随着新能源汽车市场的不断扩大，这种铝合金电池包壳体也将具有更广泛的应用前景。

文章来源：铝精深加工

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