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动力电池结构件新国标出台意味着什么? “铝智时代”峰会期待专家解读
2017-08-16 15:57:29 来源: 作者: 阅读:499 评论:0
“2017动力电池的‘铝智时代’暨动力电池铝制品技术应用与产品对接峰会”将于9月6至8日在深圳召开。业内人士的目光又聚焦在锂电池行业这个很小的铝材料品类上。此前的5月31日,国家质检总局、国家标准委于今年5月31日发布了动力电池结构件的标准..
“2017动力电池的‘铝智时代’暨动力电池铝制品技术应用与产品对接峰会”将于9月6至8日在深圳召开。业内人士的目光又聚焦在锂电池行业这个很小的铝材料品类上。此前的5月31日,国家质检总局、国家标准委于今年5月31日发布了动力电池结构件的标准——《新能源动力电池壳及盖用铝及铝合金板、带材》(GB/T 33824-2017),意味着锂电池铝材料应用将步入标准时代。
 
有关专家认为,在国家政策的指引下,我国新能源汽车行业持续向好,也带动了零部件、原材料等全产业链出现繁荣的景象,这其中就包括动力电池用结构件行业。据估算,动力电池结构件行业市场规模将从2014年的1.2亿元高速增长至2019年的18亿元,增速在15倍以上。面对如此大的一块蛋糕,老牌结构件企业纷纷扩大产能,新进入的结构件制造企业也逐渐增多,市场竞争越来越激烈激烈。
 
  动力锂电池结构件主要包括铝/钢壳、盖板、连接片等,是锂电池的主要构成部件,关系到电池的散热、安全、密闭性、能源使用效率等性能。鉴于结构件对动力锂电池的重要性,电池企业对结构件在材料属性、结构、重量、精密度、一致性等方面提出了更多新的要求。这导致原来动力电池结构件的一些标准不再适用,行业内急需新的标准来填补空白。
 
  在这种背景下,国家质检总局、国家标准委于今年5月31日发布了动力电池结构件的标准——《新能源动力电池壳及盖用铝及铝合金板、带材》(GB/T 33824-2017),该标准将于今年12月1日正式实施。这是一部专门针对动力电池用铝结构件制定的标准。标准中对动力电池用铝材的化学成分、尺寸偏差、力学性能、外观质量、检验规则以及包装运输等都做了了详细的规定。有关专家认为,这一标准的出台,意味着我国锂电池铝材料应用行业进入了规范化、标准化时代,也为这一行业的健康发展打下了一个良好的基础。
 
  经过梳理与比较,新版动力电池用铝结构件标准与《一般工业用铝及铝合金板、带材》(GBT 3880.1-2012)在以下方面有所区别。
 
  1、牌号
 
相对于一般工业用铝的几十种牌号,动力电池用铝只有4种牌号,分别是1050、1060、3003、3005,各个牌号又对应不同的状态、类型和尺寸规格,共有动力电池壳体和动力电池盖板两种用途(见下表)。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
表1.牌号、状态、尺寸、规格及用途
 
序号 状态 尺寸规格/mm
厚度 类型 宽度 长度
1050 Q、H12、H14 0.60~1.60 板材 100.0~2000.0 1000~3000
带材
3003 Q、H12、H14 0.60~3.00 板材 100.0~2000.0 1000~3000
带材
3005 O 0.60~2.00 板材 100.0~2000.0 1000~3000
带材
1060 H14 1.00~4.00 板材 100.0~2000.0 1000~3000
带材
3003 H14 1.00~2.50 板材 70~2000.0 1000~3000
带材
H18 1.00~4.00 板材 70~2000.0 1000~3000
带材
 
 
2、尺寸偏差
 
相比一般工业用铝,动力电池用铝的厚度、宽度、板材长度的要求普遍要更高一些。比如,厚度为0.6-2.0的动力电池用铝的允许偏差为±0.02,而同样厚度的一般工业用铝的最低允许偏差为±0.03。再比如,宽度小于500毫米的动力电池用铝的允许偏差为±0.5,而同样宽度的一般工业用铝的最低允许偏差为+1.5到0。
 
新国标中动力电池用铝的尺寸偏差详见下表。
 
表2   产品的厚度允许偏差              单位为毫米
 
厚  度 允许偏差
0.60~2.00 ±0.02
>2.00~3.00 ±0.03
>3.00~4.00 ±0.04
 
 
表3   产品的宽度允许偏差              单位为毫米
 
宽度 允许偏差
≦500.0 ±0.5
﹥500.0~2000.0 ±1.5
 
 
 
表4    板材的长度允许偏差              单位为毫米
 
长度 允许偏差
1000~2000 +6
0
>2000~3000 +8
0
 
 
另外,动力电池用铝的板材不平度、板材对角线、侧边弯曲度等都应符合一般工业用铝标准中高精级的规定。
 
3、力学性能
 
动力电池用铝的室温拉伸力学性能需符合下表的规定。
 
表5  室温纵向拉伸力学性能
 
牌号 试样              状态 厚度
mm
抗拉强度   Rm/ MPa 规定非比例延伸强度Rp0.2/ MPa 断后伸长率 A∝mm/%
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
 
 
 
以牌号为1050的一般工业用铝的力学性能指标来作比较,动力电池用铝的抗拉强度、延伸强度、断后伸长率等均比一般用铝要求要高。
 
牌号1050的一般工业用铝的力学性能
 
牌号 包铝        分类 供应         状态 试样         状态 厚度/mm 室温拉伸实验结果 弯曲半径
抗拉强度 Rm/MPa 规定非比例延伸强度Rp0.2/ MPa 断后伸长率/
Aso mm A 90° 180°
不小于
1050 O O >0.20~0.50 60~100 _ 15 _ Ot _
>0.50~0.80 20 _ Ot _
>0.80~1.50 20 25 _ Ot _
>1.50~6.00 30 _ Ot _
>6.00~50.00 28 28 _ _
 
  另外,动力电池用铝新国标中还增加了一些一般工业用铝标准中没有的指标,比如制耳率、杯突值、激光焊接性能等。总之,相比一般工业用铝材,电池用铝结构件的各项指标要求普遍更严格。
 
  据悉,在“2017动力电池的铝智时代暨动力电池铝制品技术应用与产品对接峰会”上,主办方中国电池联盟特意邀请了《新能源动力电池壳及盖用铝及铝合金板、带材》(GB/T 33824-2017)的主要起草人,专门对该项新国标做详细解析。动力电池结构件新国标的是如何制定的?它的实施将会对产业产生哪些深远的影响?我们拭目以待。
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