Nikel şeridi bir pilde nasıl bir rol oynar?
Nikel bantlarıLityum batarya üretiminde yaygın olarak kullanılırlar, bu da benzersiz fiziksel ve kimyasal özellikleri ve lityum bataryaların fonksiyonel gereksinimleriyle oldukça uyumludur.Aşağıdaki iki açıdan bir analiz: temel nedenler ve özel işlevler:
I. Lityum pil üretiminde nikel şeridlerinin temel nedenleri
1Mükemmel iletkenlik ve kararlılık.
İletkenlik: Saf nikelin iletkenliği yaklaşık 5.9 × 107 S / m'dir (sadece bakır ve gümüşten sonra ikinci),Bataryanın içindeki akımın verimli aktarımını sağlayabilir ve enerji kaybını azaltabilir.
Çevresel istikrar: Lityum pillerinin şarj ve boşaltma sürecinde (özellikle yüksek voltaj ve yüksek akım senaryolarında), direnç dalgalanmasıNikel bantlarıküçüktür ve sıcaklık değişiklikleri (-40 °C ~ 85 °C) nedeniyle kötü temas yaratması kolay değildir.
2İyi korozyon direnci ve kimyasal uyumluluk
Anti-elektrolit korozyonu: Lityum pillerin elektroliti çoğunlukla zayıf asitli olan lityum heksafluorofosfat (LiPF6) karbonat çözeltisidir.Daha fazla korozyonu önlemek için nikel bantlarının yüzeyinde nikel oksit (NiO) pasifleştirme filmi kolayca oluşur, demir ve alüminyum gibi metaller ise elektrolitler tarafından kolayca aşındırılır.
Kimyasal reaksiyon riski yoktur: Nikel ve lityum (Li) şiddetli yan reaksiyonlara sahip değildir, malzeme arızası veya güvenlik tehlikelerinden kaçınır (lityum ile alaşım oluşturabilecek bakır şeritlerle karşılaştırıldığında,Yapı hasarına neden olan).
3Mükemmel işleme performansı ve kaynak uyarlanabilirliği
Düktillik: Nikel bantları 0,05 ~ 2 mm'lik ultra ince kalınlıklara işlenebilir ve kırılması kolay değildir,hassas bataryaların (mesela yumuşak paketli bataryalar ve silindirli bataryalar) kompakt uzay düzenine uygun.
Kaynak güvenilirliği: Nikel şeridleri ve çubukları (genellikle alüminyum veya bakır) ve kabukları ( paslanmaz çelik/alüminyum) ultrasonik kaynak ve lazer kaynakla sıkı bir şekilde bağlanabilir,ve kaynakın germe dayanıklılığı 50~100MPa'ya ulaşabilir, geleneksel nitleme veya yapıştırma işlemlerinden çok daha yüksek.
4Maliyet ve güvenlik arasındaki denge
Maliyet etkinliği: Maliyet daha yüksek olsa daNikel kaplamalı çelik bantlar, saf bakır şeritlerinden daha düşüktür ve kapsamlı performans (iletkenlik, korozyon direnci, kaynak) daha iyidir, büyük ölçekli endüstriyel üretim için uygundur.
Güvenlik redundansi: Nikel şeritleri, şarj ve boşaltma sırasında pilin hacim genişlemesini tamponlayabilen belirli bir esnekliğe sahiptir (yaklaşık% 10 ~ 20%),Tab kırılma veya kısa devre riskini azaltmak.
II. Lityum pillerindeki nikel şeritlerinin özel rolü
1. Tab bağlantısı ve akım iletimi
Eylem senaryosu: Pozitif ve negatif sekmeleri harici devreye (batarya modülünün otobası gibi) bağlayarak bir akım yolu oluşturur.
Ana değer:
Tablar arasındaki düşük impedans bağlantısını sağlamak (pozitif alüminyum folyo,negatif bakır folyo) ve bataryanın iç direncini azaltmak için dış iletken (genellikle iç direnci < 5mΩ artırmak).
Yerel aşırı ısınmayı önlemek için akım yoğunluğunu şeritlerde dağıtın (örneğin, büyük bir akımla boşaltıldığında, nikel şeridi sıcaklığı ≤60 °C'de kontrol edebilir).
2Batarya modüllerinin yapısal desteği ve sabitlenmesi
Eylem senaryosu: Modüldeki hücreler arasındaki bir bağlantı parçası olarak hücre konumunu sabitleyip mekanik gerilim aktarmak.
Ana değer:
Nikel şeritinin esnek deformasyonunu kullanarak titreşim enerjisini (arabanın sürülmesi sırasında çıkıntılar gibi) emer ve hücre yerinden kaydırılmasından kaynaklanan diafragma deliklenme riskini azaltır.
Ultra ince nikel şeritleri (örneğin 0,1 mm) hücrenin yüzeyine yakından sığar, modül alanını tasarruf eder ve enerji yoğunluğunu artırır (yaklaşık 5 ~ 10Wh / L).
3- Güvenlik koruması ve termal yönetim yardımı
Sigorta koruması: BazıNikel bantlarıfüzyonlu yapı olarak tasarlanmıştır (çüçük veya incelenmiş alanlar gibi). Akü aşırı akım olduğunda (örneğin kısa devre akımı > 100A gibi), nikel şeridi akü hücresinden önce füzyon olur,Devreyi kes., ve termal kaçış önlemek.
Isı iletkenliği ve ısı dağılımı: Nikel şeritinin ısı iletkenliği 90W/(m·K'dır ve bu da pil hücresinin ısısını modül kabuğuna veya su soğutma plakalarına aktarabilir.Termal iletkenli yapıştırıcı ile kullanıldığında, ısı direnci% 30 ~ 50% azaltabilir.
4Süreç uyumluluğu ve standart üretim
Otomasyon uyarlaması: Nikel şeridleri yüksek hızda yumruklama ve yuvarlama yoluyla oluşturulabilir ve lityum pil üretim hatlarının sarma, laminatör ve diğer otomatik süreçlerine adapte olabilir.50~100 parça/dakikada üretim verimliliği ile.
Tek bir endüstri standardı:Ana akım lityum batarya üreticileri (CATL ve Panasonic gibi) tedarik zinciri işbirliğini ve kalite kontrolünü kolaylaştırmak için standart bağlantı malzemeleri olarak nikel şeritleri kullanır.
III. Gelecekteki eğilimler: performans yükseltme ve malzeme yeniliği
Ultra ince ve kompozite: İletişkenliği ve esnekliği daha da geliştirmek için 0.03 mm'den daha az kalınlığında nikel bantları veya nikel-bakır-grafen kompozite bantlar geliştirin.
Çöpleme: maliyetleri azaltmak ve korozyon direncini artırmak için geleneksel nikel kaplamasını nano kaplama teknolojisiyle (diamante benzeri kaplama gibi) değiştirin.
Geri dönüştürme: Verimli parçalama teknolojisi üzerine araştırmaNikel bantları(örneğin düşük sıcaklıkta kırılgan kırılma ayrımı gibi), döngüsel ekonominin ihtiyaçlarına uygun olarak nikelin geri kazanım oranını mevcut% 70'ten% 95'e yükseltme hedefiyle.
Nikel şeridleri, kapsamlı performans avantajlarıyla lityum pil bağlantı malzemelerinin hala "altın standardı"dır ve rolü değiştirilmez.Batarya teknolojisi yüksek enerji yoğunluğuna ve uzun ömürlüye doğru gelişirken, nikel şeritlerinin performans optimizasyonu ve yenilikçi uygulaması endüstrinin odak noktası olmaya devam edecektir.
Nikel şeridi bir pilde nasıl bir rol oynar?
Nikel bantlarıLityum batarya üretiminde yaygın olarak kullanılırlar, bu da benzersiz fiziksel ve kimyasal özellikleri ve lityum bataryaların fonksiyonel gereksinimleriyle oldukça uyumludur.Aşağıdaki iki açıdan bir analiz: temel nedenler ve özel işlevler:
I. Lityum pil üretiminde nikel şeridlerinin temel nedenleri
1Mükemmel iletkenlik ve kararlılık.
İletkenlik: Saf nikelin iletkenliği yaklaşık 5.9 × 107 S / m'dir (sadece bakır ve gümüşten sonra ikinci),Bataryanın içindeki akımın verimli aktarımını sağlayabilir ve enerji kaybını azaltabilir.
Çevresel istikrar: Lityum pillerinin şarj ve boşaltma sürecinde (özellikle yüksek voltaj ve yüksek akım senaryolarında), direnç dalgalanmasıNikel bantlarıküçüktür ve sıcaklık değişiklikleri (-40 °C ~ 85 °C) nedeniyle kötü temas yaratması kolay değildir.
2İyi korozyon direnci ve kimyasal uyumluluk
Anti-elektrolit korozyonu: Lityum pillerin elektroliti çoğunlukla zayıf asitli olan lityum heksafluorofosfat (LiPF6) karbonat çözeltisidir.Daha fazla korozyonu önlemek için nikel bantlarının yüzeyinde nikel oksit (NiO) pasifleştirme filmi kolayca oluşur, demir ve alüminyum gibi metaller ise elektrolitler tarafından kolayca aşındırılır.
Kimyasal reaksiyon riski yoktur: Nikel ve lityum (Li) şiddetli yan reaksiyonlara sahip değildir, malzeme arızası veya güvenlik tehlikelerinden kaçınır (lityum ile alaşım oluşturabilecek bakır şeritlerle karşılaştırıldığında,Yapı hasarına neden olan).
3Mükemmel işleme performansı ve kaynak uyarlanabilirliği
Düktillik: Nikel bantları 0,05 ~ 2 mm'lik ultra ince kalınlıklara işlenebilir ve kırılması kolay değildir,hassas bataryaların (mesela yumuşak paketli bataryalar ve silindirli bataryalar) kompakt uzay düzenine uygun.
Kaynak güvenilirliği: Nikel şeridleri ve çubukları (genellikle alüminyum veya bakır) ve kabukları ( paslanmaz çelik/alüminyum) ultrasonik kaynak ve lazer kaynakla sıkı bir şekilde bağlanabilir,ve kaynakın germe dayanıklılığı 50~100MPa'ya ulaşabilir, geleneksel nitleme veya yapıştırma işlemlerinden çok daha yüksek.
4Maliyet ve güvenlik arasındaki denge
Maliyet etkinliği: Maliyet daha yüksek olsa daNikel kaplamalı çelik bantlar, saf bakır şeritlerinden daha düşüktür ve kapsamlı performans (iletkenlik, korozyon direnci, kaynak) daha iyidir, büyük ölçekli endüstriyel üretim için uygundur.
Güvenlik redundansi: Nikel şeritleri, şarj ve boşaltma sırasında pilin hacim genişlemesini tamponlayabilen belirli bir esnekliğe sahiptir (yaklaşık% 10 ~ 20%),Tab kırılma veya kısa devre riskini azaltmak.
II. Lityum pillerindeki nikel şeritlerinin özel rolü
1. Tab bağlantısı ve akım iletimi
Eylem senaryosu: Pozitif ve negatif sekmeleri harici devreye (batarya modülünün otobası gibi) bağlayarak bir akım yolu oluşturur.
Ana değer:
Tablar arasındaki düşük impedans bağlantısını sağlamak (pozitif alüminyum folyo,negatif bakır folyo) ve bataryanın iç direncini azaltmak için dış iletken (genellikle iç direnci < 5mΩ artırmak).
Yerel aşırı ısınmayı önlemek için akım yoğunluğunu şeritlerde dağıtın (örneğin, büyük bir akımla boşaltıldığında, nikel şeridi sıcaklığı ≤60 °C'de kontrol edebilir).
2Batarya modüllerinin yapısal desteği ve sabitlenmesi
Eylem senaryosu: Modüldeki hücreler arasındaki bir bağlantı parçası olarak hücre konumunu sabitleyip mekanik gerilim aktarmak.
Ana değer:
Nikel şeritinin esnek deformasyonunu kullanarak titreşim enerjisini (arabanın sürülmesi sırasında çıkıntılar gibi) emer ve hücre yerinden kaydırılmasından kaynaklanan diafragma deliklenme riskini azaltır.
Ultra ince nikel şeritleri (örneğin 0,1 mm) hücrenin yüzeyine yakından sığar, modül alanını tasarruf eder ve enerji yoğunluğunu artırır (yaklaşık 5 ~ 10Wh / L).
3- Güvenlik koruması ve termal yönetim yardımı
Sigorta koruması: BazıNikel bantlarıfüzyonlu yapı olarak tasarlanmıştır (çüçük veya incelenmiş alanlar gibi). Akü aşırı akım olduğunda (örneğin kısa devre akımı > 100A gibi), nikel şeridi akü hücresinden önce füzyon olur,Devreyi kes., ve termal kaçış önlemek.
Isı iletkenliği ve ısı dağılımı: Nikel şeritinin ısı iletkenliği 90W/(m·K'dır ve bu da pil hücresinin ısısını modül kabuğuna veya su soğutma plakalarına aktarabilir.Termal iletkenli yapıştırıcı ile kullanıldığında, ısı direnci% 30 ~ 50% azaltabilir.
4Süreç uyumluluğu ve standart üretim
Otomasyon uyarlaması: Nikel şeridleri yüksek hızda yumruklama ve yuvarlama yoluyla oluşturulabilir ve lityum pil üretim hatlarının sarma, laminatör ve diğer otomatik süreçlerine adapte olabilir.50~100 parça/dakikada üretim verimliliği ile.
Tek bir endüstri standardı:Ana akım lityum batarya üreticileri (CATL ve Panasonic gibi) tedarik zinciri işbirliğini ve kalite kontrolünü kolaylaştırmak için standart bağlantı malzemeleri olarak nikel şeritleri kullanır.
III. Gelecekteki eğilimler: performans yükseltme ve malzeme yeniliği
Ultra ince ve kompozite: İletişkenliği ve esnekliği daha da geliştirmek için 0.03 mm'den daha az kalınlığında nikel bantları veya nikel-bakır-grafen kompozite bantlar geliştirin.
Çöpleme: maliyetleri azaltmak ve korozyon direncini artırmak için geleneksel nikel kaplamasını nano kaplama teknolojisiyle (diamante benzeri kaplama gibi) değiştirin.
Geri dönüştürme: Verimli parçalama teknolojisi üzerine araştırmaNikel bantları(örneğin düşük sıcaklıkta kırılgan kırılma ayrımı gibi), döngüsel ekonominin ihtiyaçlarına uygun olarak nikelin geri kazanım oranını mevcut% 70'ten% 95'e yükseltme hedefiyle.
Nikel şeridleri, kapsamlı performans avantajlarıyla lityum pil bağlantı malzemelerinin hala "altın standardı"dır ve rolü değiştirilmez.Batarya teknolojisi yüksek enerji yoğunluğuna ve uzun ömürlüye doğru gelişirken, nikel şeritlerinin performans optimizasyonu ve yenilikçi uygulaması endüstrinin odak noktası olmaya devam edecektir.
