Collegamenti a batteria Busbar: come il nichel funge da "codice di sicurezza" in EVS

Nickel: il "codice di sicurezza" trascurato nelle connessioni Busbar a batteria EV

Nella progettazione del pacco batteria EV, la selezione dei materiali ha un impatto diretto sulla sicurezza, l'affidabilità e la durata della manutenzione. Il nichel, sebbene non un conduttore primario, svolge un ruolo significativo nelle connessioni elettriche. Questo articolo esamina il suo valore nelle applicazioni Busbar, attingendo da standard e pratiche del settore.

1. Proprietà e standard

1.1 Proprietà del materiale

Il nichel offre una buona resistenza alla corrosione, conducibilità elettrica e termica, resistenza meccanica stabile e compatibilità alla saldatura. Mantiene la stabilità superficiale in ambienti umidi o acidi/alcalini, riducendo la corrosione elettrochimica e forma giunti affidabili con rame, alluminio e acciaio.

1.2 Gradi cinesi

Secondo GB/T 5235:

• N4 (≥99,9% NI+CO):Elevata purezza, per un uso esigente.

• N6 (≥99,5% Ni+Co):Proprietà e costi equilibrati, ampiamente utilizzati nei collegamenti della batteria.

• N8 (≥99,0% NI+CO):Soddisfa le esigenze industriali generali.

I pacchetti di batterie in genere utilizzanoN6 o superioreper prestazioni stabili.

1.3 stati di elaborazione

Secondo GB/T 17792:

• M (ricotto/morbido):Buona duttilità, adatta per la timbratura (ad es. Schede Collector).

• Y2 (mezzo duro), y (duro):Resistenza più alta, utilizzata nei componenti strutturali o rigidi.

(Tabella degli stati di elaborazione della barra di rame)

2. Ruolo nelle connessioni della barra del rame-alluminio

2.1 sopprimendo la corrosione galvanica

Il rame e l'alluminio hanno una differenza potenziale di ~ 2V. Il contatto diretto porta alla corrosione e al fallimento galvanico. Il nichel, con un potenziale intermedio, funge da strato tampone, migliorando l'affidabilità a lungo termine.

2.2 Busbar nichelato

Le barre di rame o in alluminio sono placcate con nichel da 3-8 μm, per GB/T 9797:

• Rivestimento denso e senza pori con forte adesione.

• Passa> 96H SINGLIO DI SALUTO NEUDI SENZA CORROSIONE.

• Fornisce un'interfaccia stabile a bassa resistenza.

Nei moduli della batteria,Copper nichelato a nichel si unì alle barre di buste in alluminioevita il contatto Cu-al diretto e la correlata corrosione.

2.3 fogli di nichel su buste flessibili

Per i fogli di rame o alluminio laminati, i fogli di nichel sono saltati laser o brasati alle estremità. Agiscono come:

• Uno strato di transizione di saldatura (miglioramento della saldabilità in alluminio).

• Una barriera tra rame e alluminio, migliorando le vibrazioni e la resistenza ambientale.

2.4 Performance di saldatura

Il nichel si lega bene con rame e stagno, riducendo saldature o crepe deboli. Le articolazioni mostrano una maggiore resistenza e conducibilità stabile rispetto alla saldatura diretta di Cu-al.

3. Strisce di nichel per il rilevamento della tensione

3.1 Materiale e conformità

La striscia di nichel N6 morbida è comunemente utilizzata per le linguette da collezione. Fornisce resistività stabile e resistenza all'ossidazione ad alta temperatura, conforme al QC/T 29106Cavo e cavo automobilistico.

3.2 Qualità della superficie

• Privo di olio, ossidazione o bara.

• Finitura luminosa o passivata per la stabilità di saldabilità e stoccaggio.

• La superficie piana garantisce un legame affidabile con terminali cellulari e una raccolta accurata del segnale.

3.3 Saldatura e forza

Le strisce di nichel saldate dal laser formano un forte legame metallurgico con terminali in alluminio:

• Resistenza alla trazione ≥80 MPa.

• Eccellente vibrazione e resistenza alla fatica.

• Resistenza a contatto bassa e stabile.

4. Considerazioni sui costi

• Materia prima:Il nichel è più costoso del rame o dell'alluminio, ma l'utilizzo in parti di placcatura o piccole è limitato, mantenendo gestibile dall'impatto sui costi.

• Costo del processo:La placcatura e la saldatura aggiungono passi ma riducono notevolmente i guasti e i rischi di garanzia, migliorando il rapporto costi-efficacia complessiva.

• Confronto alternativo:Le barre di bus composite Cu-Al (ultrasuoni, brasature, diffusione, saldatura ad attrito) isolano il contatto diretto ma possono degradarsi in vibrazione e ciclo termico. I fogli di placcatura o nichel convertono i giunti in connessioni stabili Ni-Ni o Ni-SN con una stabilità più elevata e una comprovata durata, rendendoli una soluzione preferita nei sistemi di batterie di lunga durata.

Il nichel non è il principale conduttore ma svolge un ruolo decisivo nel garantire connessioni elettriche durevoli nei pacchi batteria EV. Riducendo la corrosione galvanica, migliorando la qualità della saldatura e garantendo la stabilità del segnale, il nichel contribuisce a sistemi più sicuri e più affidabili.

In RHI applichiamo anni di competenza nella selezione dei materiali in nichel,placcatura, Eprocessi di saldaturaper garantire costruzioni coerenti e di alta qualità e componenti nichel. Continuiamo a fornire soluzioni di connessione sicure, efficienti e innovative per i sistemi energetici di prossima generazione.

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