6月23日，宁德时代发布CTP3.0麒麟电池，系统集成度创世界新高，体积利用率超过72%，能量密度可达255Wh/kg，全车续航1000公里，预计2023年量产上市。

宁德时代CTP3.0麒麟电池CTP指无模块动力电池组，与传统电池组相比，“电池-模块-电池组”三级结构，CTP技术节省或减少了模块组装环节，并将电池直接集成到电池组中。随着空间利用率的提高和电池组的减少，能量密度的增加和成本的降低成本CTP的“杀手锏。

中国CTP技术引领世界，电池结构创新带动产业链发展

提到宁德时代和CTP技术，不得不说比亚迪及其刀片电池（GCTP）。刀片电池是将电池宽度无限拉长，制成90厘米甚至近1米的超长电池。极薄的电池类似于软包装电池，两端都有极耳电池。一般来说，刀片电池和CTP技术本质上是一样的。

比亚迪刀片电池

在宁德时代和比亚迪两大龙头企业的推动下，中国动力电池企业在宁德时代和比亚迪的推动下，CTP技术研发领域一路领先。在成功应用多款爆款新能源车型后，预计2022年将开启CTP技术规模化应用第一年。

同时，负责支持CTP电池组对电池托盘的需求也将迅速增长。预计到2025年，国内外新能源汽车电池托盘市场空间将分别超过200亿元和350亿元，年均复合增长率预计分别为320亿元.4%和30.2%。

电池托盘加工难度大，如何处理焊接缺陷？

电池托盘是新能源汽车的重要结构部件，在模块电池的车身承载和保护中起着主要作用。电池托盘在整个电池组的底部起着支撑电池组的作用，重量轻，面积大，整个加工集中在上表面。

电池(托盘、底板)

电池托盘加工不能由一整块金属完成，通常需要多块金属拼接，焊接成一整块，然后处理。这要求焊接多块金属时，焊接密封性能必须良好，冷却液不能溢出。同时，考虑到电池的散热性能要求，加工时不能突破仓库。

目前，续航里程较长的新能源汽车电池托盘材料主要为6xxx铝合金，主要工艺有CMT，搅拌摩擦焊、激光远程焊和激光填丝焊。生产过程中经常会遇到气孔、间隙、裂纹等焊接缺陷。应对方法有哪些？

电池托盘结构图

焊接气孔

铝合金孔的出现会降低接头的强度、耐久性和密封性。对于铝合金孔的原理，有两个主要共识：

（1）母材本身不干净，与氢（水蒸气）或杂质混合，熔池形成孔；

(2)焊接工艺不稳定，熔池坍塌导致孔洞。

目前，减少铝合金孔主要有两个方向。首先，通过提高铝合金本身合金材料的性能，使焊接过程更加稳定。二是通过激光振荡或光斑整形手术稳定熔池。第二个方向在实际应用中取得了良好的效果，应用范围广泛。

工件间隙

在电池托盘焊接过程中，由于装配、焊接热影响、应力等因素，1mm装配长度的误差可以达到±0.8mm，最大能到1.6mm。

搭接角焊缝桥接金相

除了掌握工件的变形规律外，还可以通过激光振荡来调整夹具和焊接顺序。这主要针对搭接角焊缝的结构形式。当上下板出现间隙时，通过增加激光振荡的振幅来熔化更多的上板，上下熔池桥接可以达到连接效果。

焊接裂纹

裂纹问题在远程激光焊接中尤为突出，尤其是6xxx在铝合金的焊接应用中。目前针对6xxx铝合金远程激光焊接的焊接裂纹没有根治的方法。对裂纹原理的合理解释是，在Al-Mg-Si合金中添加Si临界凝固温度范围将扩大。在此温度范围内，焊接后快速冷却过程中的热应变超过材料本身的延展性，导致裂纹。

无论是激光远程焊还是激光填丝焊，都有一些应对裂纹的方法。

控制中心大裂纹

焊缝位置对裂纹的影响

实验发现，在激光远程焊接中，当焊缝距板边缘小于2时，mm或者大于5mm当距离为2时，无焊缝裂纹；mm-5mm焊缝之间有明显的裂纹。造成这种现象的原因是，当熔合区靠近边缘，边缘距离为2-5时mm在内部，热分布往往不对称，向左倾斜，在熔合区产生残余热应变，可能超过临界强度。

控制内部微裂纹

远程焊与填丝焊裂纹对比

通过实验可以看出，填丝焊比远程焊接接头区域硬度增加，几乎没有微裂纹、气孔等焊接缺陷。此外，实验结果还支持以下结论：通过改善焊缝表面粗糙度和加强附着力来提高接头强度。

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