PACK制造工艺系列:电池模组钢带制造工艺、选型与技术方面的要求

来源:乐鱼app官网下载    发布时间:2026-07-19 11:04:43

  :一般采用抗拉强度极高的钢材,但是同时延伸性也较差,钢带的尺寸一般视为固定不变,因此对电芯的尺寸公差较为敏感。

  2)双PET塑钢带方案:PET塑钢带具备优秀能力的耐候性,同时具有一定的轻量化作用。实际应用中,可以有效吸收电芯充放电过程中的微弱形变,但是塑钢带的强度比钢带低得多。

  3)混合方案:上方采用钢带,下方采用塑钢带。根据经验和推测,由于模组下方有结构胶和箱体的约束的,其膨胀往往没有上方大,因此上方采用抗拉强度更高的钢带。

  4)CTP/CTB方案:在电芯直接集成至电池包或底盘的结构中,钢带应用减少,但部分设计仍需钢带提供局部结构支撑。

  当前,电池包模组打包带大致上可以分为钢带与PET塑钢带两类。近年来,动力电池技术逐渐向CTP(Cell to Pack)、CTB(Cell to Body)等高度集成化方案快速迭代。然而,在储能电池包中,打包带成组方案仍然应用十分广泛。

  钢带作用:提供持续且恒定的预紧力,有效抵抗电芯在充放电循环中产生的膨胀应力,保证模组的刚度和结构完整性(防止吊装入箱时模组散架)。

  塑钢打包带不建议使用,尤其在储能电芯呈现大容量化发展的新趋势的背景下,大尺寸电芯在循环过程中产生的膨胀力显著增大。

  钢带在电池模组中的核心功能是抵抗电芯充放电过程中的膨胀力,维持模组结构稳定。方形铝壳电芯在循环充放电过程中,内部极片膨胀会导致电芯厚度增加,通常在3%-8%之间。

  钢带需提供足够的预紧力与抗拉强度,抑制电芯间的过度膨胀,防止模组结构变形甚至鼓包失效。

  钢带与端板的接触压力需均匀分布(圆角尽量做大,且端板圆角和钢带圆角应贴合良好),避免局部应力集中

  焊接接头需通过100%破坏性拉力测试,验证极限承载能力和极端振动或冲击工况下的连接完整性

  尺寸公差:长度方向为模组关键尺寸,公差一般控制在0.1~1mm

  外观要求:端面毛刺0.2mm,别的部位毛刺控制在0.1mm

  钢带在电池模组中的盐雾腐蚀和抗老化性能必然的联系到模组的常规使用的寿命,尤其是储能电池模组通常需在户外环境下工作10-20年。

  按照GB/T 10125-2012 标准做中性盐雾试验,试验时长需96h,试验后绝缘皮需无破损,钢带表面需无明显腐蚀生锈,建议盐雾试验后,重新测试钢带的力学性能,避免极端工况耦合导致的失效。

  钢带本身是导体,为防止其与电芯间短路,需与绝缘介质配合使用,如热缩套管、云母片或绝缘涂层。

  钢带的制造工艺是确保其性能和可靠性的关键,全自动生产线通过精确控制各工序参数,实现钢带的高效高质量生产。完整的钢带制造工艺流程包括:

  根据模组尺寸要求,对钢带进行精确切割,要求切割端面需平整,边缘毛刺控制在0.1mm

  钢带抗拉强度:向钢带供应供应商索取钢材规格书,例如经过一定热处理的SUS201的抗拉强度可高达1200MPa。

  模组几何尺寸:包括电芯尺寸、模组堆叠方式和包络空间,决定了钢带的有效长度,受力角度和固定点等。

  注意:此处的计算仅为理论粗略计算,为钢带设计选型提供初步方案,一定要通过结构仿真进行校核。

  另外,此处的计算并没考虑端板、拉杆、结构胶等对模组的约束。实际上,这些结构对模组的膨胀也有一定的约束作用,可以缓冲钢带的受力。

  280Ah储能电芯最大的膨胀力约为40kN,采用SUS201不锈钢,钢带规格为19mm×1mm。

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