电池包是新能源汽车、储能一体柜及集装箱的关键部件，它是通过壳体包络构成能量源，为电动汽车提供动力，为储能柜与集装箱提供消纳能力。本文结合实际工程需要，通过分析电池包机械强度、安全性、热管理及轻量化等多方面要求，对电池包用型材设计要点进行总结说明。

1-电池包壳体设计要求

a.机械强度，耐振动强度和耐冲击强度，在试验后不能有机械损坏、变形及紧固不见松动的现象，锁止机构不应收到损坏。

b.密封性，电池包的密封性直接影响到电池系统的工作安全，通常要求达到IP67防护等级，以确保电池包密封防水。

c.电池包壳体设计需要考虑热管理性能，通过适当的热管理设计，保证电池在适合的范围内工作。

d.安装固定，壳体应留有铭牌和安全标志布置位置，并为采集线、各种传感元件等安装预留足够空间和固定基础。

e.所有无极基本绝缘的连接件、端子、电触头结合后应满足相应的防护等级需求。

f.轻量化，壳体轻量化对于提升电池包能量密度有着重大意义，铝合金质轻质优是当下最可行的选择，结合实际应用通过适当的极限设计提升轻量化水平。

g.耐久性，电池包壳体的设计寿命不得低于整体产品使用寿命，使用周期内不应发生明显的塑性变形，防护等级、绝缘性能不应降低；结构具备维护方便性，包括铭牌与安全标志布置、连接件防护等。

图1典型铝合金拼焊电池包壳体

2-典型铝合金电池包壳体方案

电池包壳体常用的铝合金材料有6061-T6、6005A-T6和6063-T6等，这些材料具有不同的屈服强度和抗拉强度，可以满足不同的结构需求。这几种材料的强度大小：6061-T6＞6005A-T6＞6063-T6。

当前电池包壳体成型方案有铝型材焊接、铝合金铸造、铸铝加型材铝、冲压铝板焊接等，铝型材拼焊方案因其灵活性和加工方便性成为主流选择，如图1，壳体主要有铝合金型材边框、铝合金型材底板构成，采用6系铝合金挤压型材拼焊而成。铝合金铸造方案因其简化工艺和降本潜力被视为未来发展方向。

3-型材断面设计

a.断面大小及复杂性：型材断面大小用外接圆来衡量，外接圆越大，所需要的挤压力就越大；型材断面通常由多个空腔组成，以提高结构刚度和强度，通常边框、中间隔板、底板、横梁等采用不同的断面设计以适应不同的结构和功能要求。

图2典型铝合金型材断面

b.铝型材壁厚：某一特定铝型材的壁厚最小值与型材外接圆半径、形状及合金成分有关，如，6063铝合金壁厚取为1mm时，6061铝合金就要取为1.5mm左右，同等断面挤压难度：6061-T6＞6005A-T6＞6063-T6。电池包用型材设计中，边框型材通常选用6061-T6铝合金材料，其典型断面由多个空腔组成，壁厚最薄处约为2mm左右；底板型材也由多个空腔组成，材质一般为6061-T6、6065A-T6，起壁厚最薄处也为2mm左右；另外，在底板承重的托盘及底板液冷集成的设计方案中，一般底板均采用双面结构，底板厚度一般为10mm，壁厚及腔体内壁约为2mm。

c.型材断面尺寸公差：断面尺寸公差应根据铝型材的加工余量、使用条件、型材挤压难易程度、形状的部位来确定，对一些挤压难度大的铝型材可以改变形状或增大工艺余量、尺寸公差，来减小挤压难度，挤压出近似要求的铝型材制品，然后通过或整形或者加工满足使用要求。

此外，进行型材断面设计时需要考虑不同焊接工艺对接头、坡口、壁厚等具体要求。

我们会定期更新有关热设计与轻量化的技术与资讯，与您分享，供您参考，感谢您对迈泰的关注。