锂电池构造一文搞清楚锂电池结构件|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

一文搞清楚锂电池结构件

一、电池结构件概述

电芯结构件为锂电池核心安全件，占电池五大原材料成本的 8%-11%。

（1）从广义上看，电池结构件包括了电芯顶盖、正负极软连接、电池软连接排、钢/铝外壳等，从狭义上看，锂电池结构件主要是指顶盖和壳体等。电池结构件可以起到传输能量、外观装饰、承载电解液、保护安全性等作用，还能根据应用领域不同，具备防腐蚀、抗震性、可连接性等特定功能。电池结构件在电池中发挥着重要作用，与锂电池的能量密度、密封性等性能具有极强的关联性。

（2）从产品形态来看，电池结构件大致分为方形电池结构件、圆柱形电池结构件、软包锂电池结构件等。其中，方形电池结构件为市面上的主流产品，市场占比为93.18%；其次为圆柱形电池结构件，市场占比为4.47%；软包电池结构件排名第三，市场占比为2.35%。

（3）得益于新能源汽车市场的迅速扩张，以及储能、消费电子等领域对锂电池需求的持续增长，全球锂电池结构件行业市场规模近年来呈现出显著的增长趋势。据数据，2022年全球锂电池结构件行业市场规模为422.5亿元，2023年达420.9亿元。随着技术的进步和市场的不断扩大，预计未来几年该行业将继续保持强劲的增长势头。中国作为全球最大的锂电池生产国，锂电池结构件市场规模占全球的70%以上，且近年来呈现出快速增长的态势。

二、电池结构件行业产业链

目前，我国锂电池结构件产业链已经基本形成。锂电池结构件行业产业链涉及多个环节，从原材料供应、加工制造到最终应用于各个领域，形成了完整的上下游发展体系。上游环节，锂电池结构件的主要原材料包括钢材、铝材、铜材、塑料以及特定的功能性材料。下游环节则是锂电池结构件的应用领域。随着新能源汽车、储能系统、消费电子等领域的快速发展，锂电池结构件的需求不断增加。

三、电池结构件类型、作用及生产技术

1、壳体：主要起固定+保护+密封+散热作用。 壳体是电芯内活性物质与外界全生命周期的屏障，起到对内部电化学系统固定、全密封、散热等作用。根据金杨股份招股说明书，其壳体产品按壳口、壳底不同设计，分为直通型壳口、变壁型壳口、扩口型壳口、普通型壳底、防爆型壳底。

壳体生产难度集中在连续精密拉伸，壁垒在于模具&拉伸设备。 壳体的主要生产工艺包括原材料分切、精密连续拉深、切口、清洗、烘干、检测，其中精密连续拉伸过程需要保障壁厚的均匀性，防止出现断裂，相比常规一次冲压成型难度更大，其核心壁垒在于模具&拉伸设备。

2、盖板或盖帽：主要起连接+隔离+密封+防爆作用。 盖板主要具有以下作用：连接电池正极与外部电路；隔离电池正极与负极；密封电池，防止电解液渗漏；保护电池，防止电池在滥用、过充和短路情况下起火爆炸，或降低爆炸威力。盖板主要由钢帽、密封圈、防爆组件、极柱等组成：

密封圈： 绝缘+密封作用。位于盖板最外围，将组合盖帽内部金属件与电池钢壳隔离，起到绝缘作用，防止电池内部短路；在电池封口后起到密封的作用。

钢帽： 保护+连接作用。位于盖板顶端，有较大强度，在受外力时不易变形，起到保护防爆铝片的作用；也是电池之间 PACK 连接的部件。

防爆组件： 泄压作用。主要用于电池过载时的断电与释压，以防止电池内压过高而发生爆炸。由隔离圈、防爆铝片和连接铝片组成：

（1）防爆铝片：位于盖板中部，是决定电路切断和释放临界压力的核心组件，在电池内压到达一定值时自动爆破泄压，从而保障电池的使用安全；

（2）连接铝片：位于盖板底部，通过激光焊接与防爆铝片连接，在电池处于危险状态时与防爆铝片断开连接；

（3）隔离圈：位于连接铝片与防爆铝片的连接处，起到隔离、绝缘作用。

盖板中重要部件主要有:

（1）防爆片:一般磷酸铁锂体系电池顶盖采用单个防爆阀设计，防爆阀开启压力一般为0.4~0.8MPa。当内部压强增大并超过防爆阀的开启压力时，防爆阀将从刻痕处破裂并开启进行泄压;

（2）翻转片:三元体系电池除了采用防爆阀外，还会叠加SSD翻转片组合设计形式，防爆阀开启压力和SSD翻转压力一般分别为0.75~1.05MPa.0.45~0.5MPa。当电池内部压强增大至SSD翻转压力时，翻转片向上顶起，快速切断电流;

（3）极柱:主要是起到电流导通作用。通常正极采用铝极柱，负极采用铜铝复合极柱

盖板：流程较壳体更复杂，环节良率累积及自动化线是关键。 生产工艺上，盖板生产流程较壳体复杂。盖板的主要生产工艺包括冲制&注塑、组件检验、涂胶、浸沥青、包边整形、点焊、组件装配、点焊、成品装配、检验入库，检测环节包括防爆压力测试、氦气密封性测试、内阻测试、电阻测试。生产流程中较难的环节为冲压、焊接部分，包括钢帽冲压、防爆铝片冲压、连接铝片冲压、密封圈冲压、隔离圈冲压、安装极柱时的摩擦焊接、组装时的激光焊接等。

3、电池模组链接片： 动力电池模块的连接片大多采用多层材料复合材料的方法，其中一层材料是连接件和极柱之间的连接层，以保证焊接性能。采用多层材料看加，保证连接片的导电性。连接板基板经过多层箔堆看后加工成型，可形成柔性区域，用于补偿动力电池芯部膨胀引起的位移，减小对低强度界面的影响。

动力电池模块的连接件一般为矩形、梯形、三角形、台形，连接面粘贴0.1厚的镀镍铜箔，焊接时表面在高温下容易氧化变色，并在不破坏产品表面涂层的情况下进行抛光清洗。这样的产品不仅解决了整体电镀的问题，还解决了电导率最大化的问题。铜镀镍连接片最好，其次纯镍连接片，可是价格偏贵，最后是镀镍钢连接片，镀镍钢连接片价格相对便宜，并容易焊接。

动力电池模组常用的汇流排有:镍片、铜铝复合汇流排、铜汇流排、总正总负汇流排、铝汇流排，铜软连接、铝软连接、铜箔软连接等。四、电池结构件主要供应商及市场竞争格局

国内企业竞争构成三大梯队。1）第一梯队：包括科达利，产品体系全覆盖，且在宁德时代、中创新航、欣旺达、亿纬锂能、LG 新能源（中国）、松下（中国）等占据领先的供应份额，拥有行业领先的技术工艺和产能；

2）第二梯队：包括震裕科技，其产品集中在方形，覆盖壳体、盖板，为宁德时代的主力供应商；

3）第三梯队：包括东山精密、金杨股份、斯莱克、中瑞股份、瑞德丰、中泽精密、长盈精密、领益智造、宁波方正、常铝股份、先惠技术等：除东山精密、常铝股份、中瑞股份、宁波方正外，其余各家均已进入宁德时代供应链；东山精密进入北美大客户自产大圆柱电池供应链；常铝股份的刀片电池结构件已进入比亚迪供应链；中瑞股份主要供应 LG 新能源小圆柱电池盖帽；宁波方正主要供应比克电池。

第三梯队企业在产品体系、客户、规模上较第一、第二梯队有所差距。海外的主要参与者韩国 Sangsin EDP、日本 Fuji Springs 各自以配套韩国、日本客户为主。另外，在上述的上市企业中，仅科达利、震裕科技、金杨股份、中瑞股份、斯莱克当前把结构件业务作为核心主营业务（收入占比 4 成以上），对于东山精密、长盈精密、领益智造、宁波方正、常铝股份、先惠技术，电池结构件非核心业务，其中东山精密、长盈精密、领益智造主营业务均为消费电子相关业务。

五、全球电池结构件市场需求及预测

预计 2026 年动力+储能+小动力电池结构件（本文结构件仅考虑这些主要下游市场）市场空间近800亿元，24-26年CAGR 达30%。根据我们的测算，假设：（1）基于各国新能源汽车的长期发展，我们假设 26 年全球新能源汽车销量2664 万辆，单车平均带电量52kWh，出货/装机比例115%，我们预测26年全球动力电池出货量为1598GWh，CAGR=23%；

（2）基于各国储能行业的持续增长，我们预测到 26 年全球储能电池出货量为 843GWh，CAGR=56%；（3）基于锂电在全球二轮车&平衡车、电动工具、OPE中的持续渗透，我们预测26年全球小动力电池（二轮车+电动工具）出货量 72GWh，CAGR=15%；（4）假设到25年动力电池中方形+圆柱占比为91%、储能电池中方形+圆柱占比为95%、小动力电池中方形+圆柱占比为90%；（5）假设24/25/26年电池结构件单 GWh 价值量分别为3502/3432/3363 万元。我们测算4/25/26年全球动力+储能+小动力锂电池结构件市场空间分别为 463/616/780亿元，CAGR达30%。

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锂电池里面的内部结构你见过吗？师傅拆开带你看下真实内部构造

在汽车维修店里，有这样一个年近六旬的老师傅，他叫张师傅。张师傅是个汽车维修领域的专家，他对于汽车的各个零部件了如指掌，尤其对于锂电池的内部结构有着独特的见解和经验。

我认识张师傅是在我车子出了一些问题的时候。当时，我的电动车出现了电池损坏的情况，车子的续航能力明显下降，行驶的里程也大打折扣。我心里着急又担忧，于是决定找个专业的师傅看看到底是怎么回事。

通过朋友介绍，我来到了张师傅的修车铺。铺子虽小，但是整洁有序，墙上挂满了各种汽车零部件的示意图，显得非常专业。我将车子的情况向张师傅一一说明，他一边听我叙述，一边若有所思地点着头。

"这很可能是电池内部结构出了问题。" 张师傅说道，"我可以帮你拆开电池，看看里面的情况。"

我心里有些犹豫，拆开电池这个操作听起来有些冒险，但我还是决定相信张师傅的经验和专业。

张师傅动手之前，他首先向我讲解了一些关于锂电池的基本知识。他告诉我，锂电池是由正极、负极、隔膜和电解质组成的，而这些部件的结构和材料质量直接影响着电池的性能和稳定性。他还细致地解释了锂电池的充放电原理和工作过程，让我对电池有了更深入的理解。

接下来，张师傅开始了拆解工作。他手法娴熟，动作间流露出多年修车的经验。很快，电池被打开，里面的内部结构显露无疑。

我看到了正极和负极之间的隔膜，以及电解质浸润其中，整个结构紧凑而精密。张师傅用手指轻轻指着各个部件，向我解释着它们的作用和相互关系。在他的讲解下，我逐渐明白了电池内部是如何完成电荷的储存和释放的。

与此同时，张师傅还分享了一些他修理汽车时遇到的有关电池的案例。有的是因为电池内部结构损坏导致电量无法储存，有的是因为电池的负极受潮氧化而失去了导电性，每一个案例都让我受益匪浅。

在整个拆解过程中，我深深感受到了张师傅对于汽车和技术的热爱，以及他对于每一个细节的严谨和认真。他不仅仅是一个普通的修车师傅，更是一个对待工作充满激情和责任感的专家。

最终，在张师傅的帮助下，我找到了电池损坏的原因，并及时进行了修复和更换。我的电动车恢复了往日的活力，行驶里程也恢复到了正常水平。我由衷地感谢张师傅的帮助和指导，他的专业知识和耐心解释让我受益良多。

通过这次经历，我不仅仅学到了关于锂电池内部结构的知识，更加深了对汽车维修领域的理解和认识。在未来，我也希望能够像张师傅一样，成为一个对汽车行业充满热情并且拥有专业技能的人。

汽车维修领域是一个充满挑战和机遇的行业，而锂电池作为新能源汽车的重要组成部分，其内部结构更是承载着技术和科学的深度。在未来的发展中，我们需要不断学习和探索，以应对汽车行业日益复杂和多变的需求。

张师傅的故事告诉我们，只有不断学习和提升自己的专业技能，才能在这个竞争激烈的行业中立于不败之地。我相信，通过我们的努力和奋斗，汽车维修领域一定会迎来更加美好的明天！

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