電池結構件包括電芯頂蓋和殼體,是保障鋰電池安全的核心部件,起到支撐、防護、傳輸能量作用。鋰電池精密結構件指具有高尺寸精度、高表面質量、高性能要求等特性的殼體和頂蓋,起到傳輸能量、承載電解液、保護安全性、固定支承電池、外觀裝飾等作用的部件,并根據應用環境的不同,具備可連接性、抗震性、散熱性、防腐蝕性、防干擾性、抗靜電性等特定功能。鋰電池頂蓋結構復雜精密、承擔能量傳輸和防爆泄壓作用,價值量約是殼體兩倍。鋰電池蓋板由 10 多種元器件組合而成,主要由蓋板、正負極極柱、注液孔、翻轉片、防爆片等結構組成,結構精密復雜,價值量約是殼體 2 倍。頂蓋是穿刺、熱失控、著火等情形下的重要保護器件,它可以減少過流電流,減少翻轉片被熔斷的機率,從而防止動力電池起火或者爆炸,有效降低危險性。目前,鋰電池防爆方法通常有斷路防護和泄壓防護兩種。斷路防護是指在電池內密封片與極芯之間設置特殊的斷路焊點,當電池內因產氣而使內氣壓增大到一定值時,密封片受壓變形,與極芯之間的焊點被拉斷,徹底切斷電路。泄壓防護指在電池密封體上設置防爆閥,當內氣壓升高到防爆閥的開啟壓力時,防爆閥即從刻痕處破裂并泄壓,從而避免出現爆炸的現象。
電池結構件生產端具精密制造屬性,頂蓋生產流程較為復雜。頂蓋結構復雜,主要生產工藝包括沖壓、激光焊接、注塑等,首先使用沖床將原材料沖壓成各種金屬件,經清洗后再使用激光焊接技術將安全閥、加工極柱等部件焊接并組裝在一起,注塑成型后對其進行性能、氣密性檢測,檢測合格后入庫。除了基本技術,結構件也發展了眾多延伸技術,如安全閥防爆設計、摩擦焊接技術等,主要用于頂蓋結構的優化升級。
