今日電池雜志-電池聯(lián)盟訊(志明 北京報(bào)道) “2017動(dòng)力電池的‘鋁智時(shí)代’暨動(dòng)力電池鋁制品技術(shù)應(yīng)用與產(chǎn)品對(duì)接峰會(huì)”將于9月6至8日在深圳召開(kāi)。業(yè)內(nèi)人士的目光又聚焦在鋰電池行業(yè)這個(gè)很小的鋁材料品類(lèi)上。此前的5月31日,國(guó)家質(zhì)檢總局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委發(fā)布了動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)——《新能源動(dòng)力電池殼及蓋用鋁及鋁合金板、帶材》(GB/T 33824-2017),意味著鋰電池鋁材料應(yīng)用將步入標(biāo)準(zhǔn)時(shí)代。
有關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為,在國(guó)家政策的指引下,我國(guó)新能源汽車(chē)行業(yè)持續(xù)向好,也帶動(dòng)了零部件、原材料等全產(chǎn)業(yè)鏈出現(xiàn)繁榮的景象,這其中就包括動(dòng)力電池用結(jié)構(gòu)件行業(yè)。據(jù)估算,動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)件行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將從2014年的1.2億元高速增長(zhǎng)至2019年的18億元,增速在15倍以上。面對(duì)如此大的一塊蛋糕,老牌結(jié)構(gòu)件企業(yè)紛紛擴(kuò)大產(chǎn)能,新進(jìn)入的結(jié)構(gòu)件制造企業(yè)也逐漸增多,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈激烈。
動(dòng)力鋰電池結(jié)構(gòu)件主要包括鋁/鋼殼、蓋板、連接片等,是鋰電池的主要構(gòu)成部件,關(guān)系到電池的散熱、安全、密閉性、能源使用效率等性能。鑒于結(jié)構(gòu)件對(duì)動(dòng)力鋰電池的重要性,電池企業(yè)對(duì)結(jié)構(gòu)件在材料屬性、結(jié)構(gòu)、重量、精密度、一致性等方面提出了更多新的要求。這導(dǎo)致原來(lái)動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)件的一些標(biāo)準(zhǔn)不再適用,行業(yè)內(nèi)急需新的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)填補(bǔ)空白。
在這種背景下,國(guó)家質(zhì)檢總局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委于今年5月31日發(fā)布了動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)——《新能源動(dòng)力電池殼及蓋用鋁及鋁合金板、帶材》(GB/T 33824-2017),該標(biāo)準(zhǔn)將于今年12月1日正式實(shí)施。這是一部專(zhuān)門(mén)針對(duì)動(dòng)力電池用鋁結(jié)構(gòu)件制定的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)動(dòng)力電池用鋁材的化學(xué)成分、尺寸偏差、力學(xué)性能、外觀質(zhì)量、檢驗(yàn)規(guī)則以及包裝運(yùn)輸?shù)榷甲隽嗽敿?xì)的規(guī)定。有關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為,這一標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái),意味著我國(guó)鋰電池鋁材料應(yīng)用行業(yè)進(jìn)入了規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)代,也為這一行業(yè)的健康發(fā)展打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
經(jīng)過(guò)梳理與比較,新版動(dòng)力電池用鋁結(jié)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)與《一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材》(GBT 3880.1-2012)在以下方面有所區(qū)別。
1、牌號(hào)
相對(duì)于一般工業(yè)用鋁的幾十種牌號(hào),動(dòng)力電池用鋁只有4種牌號(hào),分別是1050、1060、3003、3005,各個(gè)牌號(hào)又對(duì)應(yīng)不同的狀態(tài)、類(lèi)型和尺寸規(guī)格,共有動(dòng)力電池殼體和動(dòng)力電池蓋板兩種用途(見(jiàn)下表)。
表1 牌號(hào)、狀態(tài)、尺寸規(guī)格及用途
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牌號(hào) |
狀態(tài) |
尺寸規(guī)格/mm |
用途 |
|
厚度 |
類(lèi)型 |
寬度 |
長(zhǎng)度 |
|
1050 |
O、H12、H14 |
0.60~1.60 |
板材 |
100.0~2000.0 |
1000~3000 |
動(dòng)力電池殼體 |
|
帶材 |
- |
|
3003 |
O、H12、H14 |
0.60~3.00 |
板材 |
100.0~2000.0 |
1000~3000 |
|
帶材 |
- |
|
3005 |
O |
0.60~2.00 |
板材 |
100.0~2000.0 |
1000~3000 |
|
帶材 |
- |
|
1060 |
H14 |
1.00~4.00 |
板材 |
100.0~2000.0 |
1000~3000 |
動(dòng)力電池蓋板 |
|
帶材 |
- |
|
3003 |
H14 |
1.00~2.50 |
板材 |
70.0~2000.0 |
1000~3000 |
|
帶材 |
- |
|
H18 |
1.00~4.00 |
板材 |
70.0~2000.0 |
1000~3000 |
|
帶材 |
- |
2、尺寸偏差
相比一般工業(yè)用鋁,動(dòng)力電池用鋁的厚度、寬度、板材長(zhǎng)度的要求普遍要更高一些。比如,厚度為0.6-2.0的動(dòng)力電池用鋁的允許偏差為±0.02,而同樣厚度的一般工業(yè)用鋁的最低允許偏差為±0.03。再比如,寬度小于500毫米的動(dòng)力電池用鋁的允許偏差為±0.5,而同樣寬度的一般工業(yè)用鋁的最低允許偏差為+1.5到0。
新國(guó)標(biāo)中動(dòng)力電池用鋁的尺寸偏差詳見(jiàn)下表。
表2 產(chǎn)品的厚度允許偏差(單位為毫米)
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厚度 |
允許偏差 |
|
0.60~2.00 |
±0.02 |
|
>2.00~3.00 |
±0.03 |
|
>3.00~4.00 |
±0.04 |
表3 產(chǎn)品的寬度允許偏差(單位為毫米)
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寬度 |
允許偏差 |
|
≤500.0 |
±0.5 |
|
>500.0~2000.0 |
±1.5 |
表4 板材的長(zhǎng)度允許偏差(單位為毫米)
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長(zhǎng)度 |
允許偏差 |
|
1000~2000 |
+6
0 |
|
>2000~3000 |
+8
0 |
另外,動(dòng)力電池用鋁的板材不平度、板材對(duì)角線、側(cè)邊彎曲度等都應(yīng)符合一般工業(yè)用鋁標(biāo)準(zhǔn)中高精級(jí)的規(guī)定。
3、力學(xué)性能
動(dòng)力電池用鋁的室溫拉伸力學(xué)性能需符合下表的規(guī)定。
表5 動(dòng)力電池用鋁室溫拉伸力學(xué)性能
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牌號(hào) |
試樣狀態(tài) |
厚度
mm |
抗拉強(qiáng)度
Rm/MPa |
規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度
Rp0.2/Mpa |
斷后延伸率
A50mm/% |
|
1050 |
O |
0.60~1.50 |
60~90 |
≥20 |
≥30 |
|
>1.50~1.60 |
≥35 |
|
H12 |
0.60~1.50 |
80~110 |
≥65 |
≥6 |
|
>1.50~1.60 |
≥8 |
|
H14 |
0.60~1.50 |
95~120 |
≥75 |
≥4 |
|
>1.50~1.60 |
≥5 |
|
1060 |
H14 |
1.00~1.50 |
100~150 |
≥70 |
≥4 |
|
>1.50~3.00 |
≥6 |
|
>3.00~4.00 |
≥10 |
|
3003 |
O |
0.60~1.50 |
100~130 |
≥40 |
≥25 |
|
>1.50~3.00 |
≥30 |
|
H12 |
0.60~1.50 |
125~155 |
≥90 |
≥5 |
|
>1.50~3.00 |
≥7 |
|
H14 |
0.60~1.50 |
140~175 |
≥125 |
≥4 |
|
>1.50~3.00 |
≥6 |
|
H18 |
1.00~1.50 |
≥185 |
≥165 |
≥2 |
|
>1.50~4.00 |
≥3 |
|
3005 |
O |
0.60~1.50 |
115~165 |
≥45 |
≥18 |
|
>1.50~2.00 |
≥20 |
以牌號(hào)為1050的一般工業(yè)用鋁的力學(xué)性能指標(biāo)來(lái)作比較,動(dòng)力電池用鋁的抗拉強(qiáng)度、延伸強(qiáng)度、斷后伸長(zhǎng)率等均比一般用鋁要求要高。
牌號(hào)1050的一般工業(yè)用鋁的力學(xué)性能
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牌號(hào) |
試樣狀態(tài) |
厚度 |
室溫拉伸試驗(yàn)結(jié)果 |
抗拉強(qiáng)度
Rm/MPa |
規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度
Rp0.2/Mpa |
斷后延伸率/% |
|
A50mm |
A |
|
不小于 |
|
1050 |
O |
>0.20~0.50 |
60~100 |
- |
15 |
- |
|
>0.50~0.80 |
20 |
- |
|
>0.80~1.50 |
20 |
25 |
- |
|
>1.50~6.00 |
30 |
- |
|
>6.00~50.00 |
28 |
28 |
另外,動(dòng)力電池用鋁新國(guó)標(biāo)中還增加了一些一般工業(yè)用鋁標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有的指標(biāo),比如制耳率、杯突值、激光焊接性能等?傊啾纫话愎I(yè)用鋁材,電池用鋁結(jié)構(gòu)件的各項(xiàng)指標(biāo)要求普遍更嚴(yán)格。
據(jù)悉,在“2017動(dòng)力電池的鋁智時(shí)代暨動(dòng)力電池鋁制品技術(shù)應(yīng)用與產(chǎn)品對(duì)接峰會(huì)”上,主辦方電池聯(lián)盟特意邀請(qǐng)了《新能源動(dòng)力電池殼及蓋用鋁及鋁合金板、帶材》(GB/T 33824-2017)的主要起草人,專(zhuān)門(mén)對(duì)該項(xiàng)新國(guó)標(biāo)做詳細(xì)解析。動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)件新國(guó)標(biāo)的是如何制定的?它的實(shí)施將會(huì)對(duì)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生哪些深遠(yuǎn)的影響?我們拭目以待。
附:《新能源動(dòng)力電池殼及蓋用鋁及鋁合金板、帶材》(GB/T 33824-2017)

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