Connexions de bus de batterie: comment le nickel sert de "code de sécurité" dans les véhicules électriques

Nickel: le «code de sécurité» négligé dans les connexions de barre de batterie EV

Dans la conception de la batterie EV, la sélection des matériaux a un impact direct sur la sécurité, la fiabilité et la durée de vie. Le nickel, bien que pas un chef d'orchestre principal, joue un rôle important dans les connexions électriques. Cet article passe en revue sa valeur dans les applications de barreaux, tirant des normes et de la pratique de l'industrie.

1. Propriétés et normes

1.1 Propriétés des matériaux

Le nickel offre une bonne résistance à la corrosion, une conductivité électrique et thermique, une résistance mécanique stable et une compatibilité du soudage. Il maintient la stabilité de surface dans des environnements humides ou acides / alcalins, réduisant la corrosion électrochimique et forme des articulations fiables avec du cuivre, de l'aluminium et de l'acier.

1.2 Grades chinois

Selon GB / T 5235:

• N4 (≥99,9% Ni + Co):Haute pureté, pour une utilisation exigeante.

• N6 (≥99,5% Ni + Co):Propriétés et coûts équilibrés, largement utilisés dans les connexions de la batterie.

• N8 (≥99,0% Ni + Co):Répond aux besoins industriels généraux.

Les batteries utilisent généralementN6 ou plusPour des performances stables.

1.3 États de traitement

Selon GB / T 17792:

• M (recuit / doux):Bonne ductilité, adaptée à l'estampage (par exemple, onglets de collection).

• Y2 (à moitié dur), y (dur):Résistance plus élevée, utilisée dans les composants structurels ou rigides.

(Tableau des états de traitement des barres de cuivre)

2. Rôle dans les connexions de barre de cuivre-aluminium

2.1 Suppression de la corrosion galvanique

Le cuivre et l'aluminium ont une différence potentielle de ~ 2V. Le contact direct entraîne une corrosion et une défaillance galvaniques. Le nickel, avec un potentiel intermédiaire, sert de couche tampon, améliorant la fiabilité à long terme.

2.2 Bus de nickel

Les barres de cuivre ou d'aluminium sont plaquées avec 3–8 μm de nickel, par Go / T 9797:

• Revêtement dense et sans pores avec une forte adhérence.

• Passe> 96H Salle salin neutre sans corrosion.

• Fournit une interface stable à faible résistance.

Dans les modules de batterie,Le cuivre plaqué nickel s'est joint aux bus en aluminiumÉvite le contact CU-AL direct et la corrosion connexe.

2.3 Feuilles de nickel sur des bus flexibles

Pour les feuilles de cuivre ou d'aluminium laminées, les feuilles de nickel sont soudées au laser ou à larse sur les extrémités. Ils agissent comme:

• Une couche de transition de soudage (améliorant la soudabilité en aluminium).

• Une barrière entre le cuivre et l'aluminium, améliorant les vibrations et la résistance environnementale.

2.4 Performance de soudage

Le nickel est bien lié au cuivre et à l'étain, réduisant les soudures ou les fissures faibles. Les articulations présentent une résistance plus élevée et une conductivité stable par rapport au soudage CU-AL direct.

3. Bandes de nickel pour détection de tension

3.1 Matériel et conformité

La bande de nickel N6 douce est couramment utilisée pour les onglets des collectionneurs. Il fournit une résistivité stable et une résistance d'oxydation à haute température, conforme à QC / T 29106Fil et câble automobile.

3.2 Qualité de surface

• Exempt d'huile, d'oxydation ou de bavures.

• Finition brillante ou passivé pour la soudabilité et la stabilité du stockage.

• La surface plane assure une liaison fiable avec des terminaux cellulaires et une collecte précise des signaux.

3.3 Soudage et force

Les bandes de nickel soudées au laser forment une forte liaison métallurgique avec les bornes en aluminium:

• Résistance à la traction ≥80 MPa.

• Excellente résistance aux vibrations et à la fatigue.

• Résistance à contact faible et stable.

4. Considérations de coûts

• Matière première:Le nickel est plus cher que le cuivre ou l'aluminium, mais l'utilisation dans le placage ou les petites pièces est limitée, ce qui maintient l'impact des coûts gérable.

• Coût du processus:Le placage et le soudage ajoutent des étapes mais réduisent considérablement les échecs et les risques de garantie, améliorant la rentabilité globale.

• Comparaison alternative:Les bus composites Cu-Al (ultrasons, brasage, diffusion, soudage par friction) isolent le contact direct mais peuvent se dégrader sous vibration et cyclisme thermique. Le placage en nickel ou les feuilles de nickel convertissent les joints en connexions NI-Ni ou Ni-Sn stables avec une stabilité plus élevée et une durabilité prouvée, ce qui en fait une solution préférée dans les systèmes de batterie à longue durée de vie.

Le nickel n'est pas le principal chef d'orchestre, mais joue un rôle décisif pour assurer des connexions de barre électriques durables dans les batteries EV. En réduisant la corrosion galvanique, en améliorant la qualité de la soudure et en garantissant la stabilité du signal, le nickel contribue à des systèmes plus sûrs et plus fiables.

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