Conexões de barramento de bateria: como o níquel serve como o "código de segurança" nos EVs

Níquel: o "código de segurança" esquecido nas conexões de barramento de bateria EV

No design da bateria de EV, a seleção de materiais tem um impacto direto na segurança, confiabilidade e vida útil do serviço. O níquel, embora não seja um condutor primário, desempenha um papel significativo nas conexões elétricas. Este artigo analisa seu valor em aplicativos de barramento, desenhando de padrões e práticas da indústria.

1. Propriedades e padrões

1.1 Propriedades do material

O níquel oferece boa resistência à corrosão, condutividade elétrica e térmica, resistência mecânica estável e compatibilidade de soldagem. Mantém a estabilidade da superfície em ambientes úmidos ou ácidos/alcalinos, reduzindo a corrosão eletroquímica e forma juntas confiáveis ​​com cobre, alumínio e aço.

1.2 Graus chineses

De acordo com GB/T 5235:

• N4 (≥99,9% NI+CO):Alta pureza, para uso exigente.

• N6 (≥99,5% NI+CO):Propriedades e custos equilibrados, amplamente utilizados nas conexões da bateria.

• N8 (≥99,0% NI+CO):Atende às necessidades industriais gerais.

Bateriaas normalmente usamN6 ou acimaPara desempenho estável.

1.3 Estados do processamento

De acordo com GB/T 17792:

• M (recozido/macio):Boa ductilidade, adequada para estampagem (por exemplo, guias de colecionador).

• Y2 (meio hard), y (duro):Maior resistência, usada em componentes estruturais ou rígidos.

(Tabela de estados de processamento de barramento de cobre)

2.

2.1 suprimir a corrosão galvânica

Cobre e alumínio têm uma diferença de potencial de ~ 2V. O contato direto leva à corrosão e falha galvânica. O níquel, com um potencial intermediário, serve como uma camada de buffer, melhorando a confiabilidade a longo prazo.

2.2 barramentos de níquel

Os barbos de cobre ou alumínio são revestidos com níquel de 3 a 8 μm, de acordo com GB/T 9797:

• Revestimento denso e livre de poros com forte adesão.

• Passa> 96h de sal neutro sem corrosão.

• Fornece uma interface estável e de baixa resistência.

Nos módulos de bateria,cobre banhado a níquel unido para barramentos de alumínioEvita contato direto de Cu e corrosão relacionada.

2.3 folhas de níquel em barramentos flexíveis

Para folhas de cobre ou alumínio laminado, as folhas de níquel são soldadas a laser ou soldadas nas extremidades. Eles agem como:

• Uma camada de transição de soldagem (melhorando a soldabilidade do alumínio).

• Uma barreira entre cobre e alumínio, aumentando a vibração e a resistência ambiental.

2.4 Desempenho de soldagem

O níquel se liga bem a cobre e estanho, reduzindo soldas ou rachaduras fracas. As juntas mostram maior força e condutividade estável em comparação com a soldagem direta de Cu-AL.

3. Tiras de níquel para detecção de tensão

3.1 Material e conformidade

A tira de níquel Soft N6 é comumente usada para guias de colecionador. Ele fornece resistividade estável e resistência a oxidação de alta temperatura, compatível com QC/T 29106Fio e cabo automotivos.

3.2 Qualidade da superfície

• Livre de óleo, oxidação ou rebarbas.

• Acabamento brilhante ou passivado para soldabilidade e estabilidade de armazenamento.

• A superfície plana garante a ligação confiável com os terminais celulares e a coleta precisa de sinais.

3.3 Soldagem e força

As tiras de níquel soldadas a laser formam um forte vínculo metalúrgico com terminais de alumínio:

• Resistência à tração ≥80 MPa.

• Excelente vibração e resistência à fadiga.

• Resistência de contato baixa e estável.

4. Considerações de custo

• Matéria-prima:O níquel é mais caro que o cobre ou o alumínio, mas o uso em peças pequenas ou pequenas é limitado, mantendo o impacto dos custos gerenciável.

• Custo do processo:O revestimento e a soldagem adicionam etapas, mas reduzem bastante as falhas e os riscos da garantia, melhorando a relação custo-benefício geral.

• Comparação alternativa:Os barramentos compostos Cu-AL (ultrassônicos, brasagem, difusão, soldagem por atrito) isolam contato direto, mas podem se degradar sob vibração e ciclagem térmica. As folhas de níquel ou níquel convertem juntas em conexões estáveis ​​de NI-NI ou NI-SN com maior estabilidade e durabilidade comprovada, tornando-as uma solução preferida em sistemas de bateria de longa duração.

O níquel não é o condutor principal, mas desempenha um papel decisivo para garantir conexões duráveis ​​de barramento elétrico nas baterias de EV. Ao reduzir a corrosão galvânica, melhorar a qualidade da solda e garantir a estabilidade do sinal, o níquel contribui para sistemas mais seguros e confiáveis.

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