电池包铝型材下箱体如何制造的

从铝锭到坚固轻量的电池包底座，其间经历了怎样一场蜕变？

新能源汽车的核心是电池，而电池的“家”就是电池包下箱体。作为电池系统的骨架安全卫士，下箱体直接承载电芯、模组等所有内部部件，并负责与整车连接。

在多种材质中，铝合金型材下箱体凭借其优异的综合性能，已成为市场主流选择。它不仅比传统钢制箱体轻15%以上，更能满足车辆对续航里程和安全性的双重需求。

电池包下箱体对材料的要求极为苛刻，需要同时满足轻量化、高强度、耐腐蚀、高导热性等多重需求。

目前广泛采用的铝合金牌号主要有6005、6005A、6061、6082等。 其中，6061-T6和6063-T6应用尤为普遍——前者强度更高，后者更易成型。

这些铝合金的密度约为2.7g/cm³，仅为钢的三分之一左右，能有效减轻电池包整体重量，提升车辆续航里程。

选择特定牌号的铝锭后，通过熔炼、成分调整和铸造，先制成铝棒，为后续的挤压成型做好准备。

铝型材加工工艺流程图

铝型材成型的第一步是模具设计。模具决定了型材的截面形状和尺寸精度，是保证后续焊接和质量的基础。

铝型材挤压成型，是对放在模具型腔（或挤压筒）内的铝棒施加强大压力，迫使铝坯料产生定向塑性变形，从挤压模的模孔中挤出，从而获得所需断面形状、尺寸并具有一定力学性能的零件或半成品的塑性加工方法。

挤压成型工艺的优势在于可以一次成型复杂的多空腔结构，为电池包内部的冷却流道、加强筋等设计提供了极大灵活性。

成型后的铝型材需要进行直线度校正表面处理（如清洗、去油、除锈），为后续深加工做准备。

焊接是铝型材下箱体制造中的核心环节与关键技术壁垒，直接决定了箱体的强度、密封性和精度

这是目前底板拼接的主流工艺。 其原理是利用特殊形状的搅拌头旋转着插入被焊零件，沿待焊界面向前移动，通过摩擦热使材料加热至热塑性状态，在搅拌头高速旋转的带动下，材料扩散连接形成致密的固相连接。

FSW的优点是热输入小、变形小、无气孔夹渣等缺陷，焊缝质量高且密封性好。 其抗拉强度通常可达到母材强度的70%以上

箱体框架的组装通常采用弧焊技术，主要包括：

• MIG焊：熔化极惰性气体保护焊，适用于较厚板材的焊接，效率较高。

• CMT技术：冷金属过渡焊，热输入量更低，能有效减少焊接烧穿现象，几乎无飞溅，比亚迪多款车型的电池包下壳体就采用了CMT技术进行连接。

  

• TIG焊：非熔化极惰性气体保护焊，焊缝质量高，但效率相对较低。

随着技术发展，激光焊接螺栓自拧紧技术等先进工艺也开始应用。激光焊变形小、焊缝美观，但对零件装配精度要求极高。

FDS技术主要用于高世代CTP/CTC电池包，它通过摩擦热连接重叠金属片，可以有效缓解焊接变形对箱体尺寸精度的影响

焊接成型的箱体需要经过CNC加工来保证关键安装位的精度。CNC加工主要包括切割、打孔、攻丝等工序。

• 切割：根据设计需求将型材切割成特定长度。

• 打孔和攻丝：为后期电池模组、BMS等部件的安装和线束固定提供精确的螺纹孔位。

装配过程中，需要严格控制装配公差，特别是整车吊装位、上盖安装位、模组安装位等关键位置的尺寸，以及局部和整体平面度，确保电池包能精准安装在车辆上。

电池包下壳体作为总成件，其未注线性公差一般遵循GBT 1804中的m级（中等）精度，未注形位公差则按GBT 1184中的k级要求执行。

为应对复杂恶劣的使用环境（如碎石冲击、腐蚀介质等），电池包下壳体必须进行表面处理以提升耐腐蚀性。

常见的处理方式包括PVC涂层阴极电泳。 PVC涂层通常施用于箱体底部，膜厚可达1mm以上，能有效抵御碎石撞击。阴极电泳则用于框架整体防护。

涂层性能需通过膜厚、附着力、耐腐蚀性（如盐雾试验）、耐冲击性等一系列检测。

气密性检测是下箱体制造的最后关卡，也至关重要。电池包作为一个密封件，与上盖装配后通常需要达到IP67甚至IP68的防护等级

IP67意味着电池包能完全防止灰尘侵入，并可承受短时间内浸入水下1米深度的考验。 这是保证电池系统在暴雨、涉水等极端工况下安全运行的生命线。

1、机械性能：碰撞和挤压等优异。

2、热管理：易于进行液冷系统集成。

3、耐腐蚀性：表面的氧化膜是天然耐大气腐蚀，防腐性能优异。

相比铝压铸、钢冲压等其他工艺，铝型材下箱体的主要优势在于：

• 设计灵活性强，模具成本低且制样周期短

• 重量轻且机械性能优良，碰撞和挤压性能优异

• 易于集成热管理系统，提升电池包散热效率

• 工艺成熟度高，供应链相对稳定

当前电池包技术正从CTM经CTP向CTC方向演进。 未来，铝型材电池下箱体将进一步与车辆底盘深度集成，承担更多结构功能；

型材下箱体的制造，融合了材料科学、精密加工、自动化焊接及严谨的质量管控。每一个精准的孔位、每一道坚固的焊缝、每一层可靠的涂层，共同为新能源汽车的“心脏”提供了至关重要的保护。

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