Τι ρόλο παίζει η λωρίδα νικελίου σε μια μπαταρία;
Τρίχωμα νικελίουχρησιμοποιούνται ευρέως στην κατασκευή μπαταριών λιθίου, η οποία είναι ιδιαίτερα συμβατή με τις μοναδικές φυσικές και χημικές ιδιότητές τους και τις λειτουργικές απαιτήσεις των μπαταριών λιθίου.Ακολουθεί ανάλυση από δύο πτυχές: βασικοί λόγοι και ειδικές λειτουργίες:
Ι. Οι βασικοί λόγοι για τις λωρίδες νικελίου στην κατασκευή μπαταριών λιθίου
1Εξαιρετική αγωγιμότητα και σταθερότητα
Δυνατότητα αγωγιμότητας: Η αγωγιμότητα του καθαρού νικελίου είναι περίπου 5,9 × 107 S / m (δεύτερη μόνο μετά τον χαλκό και το ασήμι),που μπορεί να εξασφαλίσει την αποτελεσματική μετάδοση ρεύματος μέσα στη μπαταρία και να μειώσει τις απώλειες ενέργειας.
Περιβαλλοντική σταθερότητα: Κατά τη διαδικασία φόρτισης και εκφόρτισης των μπαταριών λιθίου (ειδικά σε σενάρια υψηλής τάσης και υψηλού ρεύματος), η διακύμανση της αντίστασηςΤρίχωμα νικελίουΗ θερμοκρασία του νερού είναι μικρή και δεν είναι εύκολο να προκαλέσει κακή επαφή λόγω των αλλαγών θερμοκρασίας (-40°C ~ 85°C).
2Καλή αντοχή στη διάβρωση και χημική συμβατότητα
Αντι-ηλεκτρολυτική διάβρωση: Το ηλεκτρολύτη των μπαταριών λιθίου είναι κυρίως ένα ανθρακικό διάλυμα εξάφθοροφωσφορικού λιθίου (LiPF6), το οποίο είναι αδύναμα όξινο.Ένα φιλμ παθητικοποίησης οξειδίου του νικελίου (NiO) σχηματίζεται εύκολα στην επιφάνεια των ταινιών νικελίου για την αποτροπή περαιτέρω διάβρωσης, ενώ τα μέταλλα όπως ο σίδηρος και το αλουμίνιο διαβρώνονται εύκολα από τους ηλεκτρολυτές.
Δεν υπάρχει κίνδυνος χημικής αντίδρασης: Το νικέλιο και το λίθιο (Li) δεν παρουσιάζουν βίαιες παρενέργειες, αποφεύγοντας βλάβη υλικού ή κινδύνους για την ασφάλεια (σε σύγκριση με τις ταινίες χαλκού, οι οποίες μπορούν να σχηματίσουν κράματα με λίθιο,που προκαλούν δομικές ζημιές).
3Εξαιρετικές επιδόσεις επεξεργασίας και προσαρμοστικότητα συγκόλλησης
Δυνατότητα: Οι ταινίες νικελίου μπορούν να επεξεργαστούν σε εξαιρετικά λεπτό πάχος 0,05 ~ 2 mm και δεν είναι εύκολο να σπάσουν,κατάλληλο για τη συμπαγή διάταξη χώρου μπαταριών ακριβείας (όπως μπαταρίες μαλακών συσκευασιών και κυλινδρικές μπαταρίες).
Αξιόπιστη συγκόλληση: Οι ταινίες και οι πλάκες νικελίου (συνήθως αλουμινίου ή χαλκού) και τα κέλυφα (ατσάλι/αλουμίνιο) μπορούν να συνδεθούν σταθερά μέσω υπερήχων συγκόλλησης και συγκόλλησης με λέιζερ,και η αντοχή στην έλξη της συγκόλλησης μπορεί να φτάσει τα 50~100MPa, η οποία είναι πολύ υψηλότερη από τις παραδοσιακές μεθόδους κολλήματος ή κολλήματος.
4. Ισορροπία μεταξύ κόστους και ασφάλειας
Το κόστος είναι υψηλότερο από το κόστοςΤρίχωμα από χάλυβα, είναι χαμηλότερη από τις καθαρές ταινίες χαλκού και η συνολική απόδοση (οδηγικότητα, αντοχή στη διάβρωση, συγκόλληση) είναι καλύτερη, κατάλληλη για βιομηχανική παραγωγή μεγάλης κλίμακας.
Ασφάλεια: Οι ταινίες νικελίου έχουν ένα ορισμένο βαθμό ευελιξίας, η οποία μπορεί να μειώσει την επέκταση του όγκου της μπαταρίας κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση (περίπου 10% ~ 20%),μείωση του κινδύνου σπάσματος ή βραχυκυκλώματος.
ΙΙ. Ο ειδικός ρόλος των ταινιών νικελίου στις μπαταρίες λιθίου
1. Σύνδεση πίνακα και παροχή ρεύματος
Σενάριο δράσης: Συνδέστε τις θετικές και αρνητικές καρτέλες με το εξωτερικό κύκλωμα (όπως η μπάρα διακυβέρνησης της μονάδας μπαταρίας) για να σχηματιστεί πορεία ρεύματος.
Βασική τιμή:
Εξασφαλίζεται η σύνδεση χαμηλής αντίστασης μεταξύ των καρτών (θετικό φύλλο αλουμινίου,αρνητικό χαλκό) και τον εξωτερικό αγωγό για τη μείωση της εσωτερικής αντίστασης της μπαταρίας (συνήθως αυξάνεται η εσωτερική αντίσταση κατά < 5mΩ).
Η πυκνότητα του ρεύματος διασκορπίζεται στις πινακίδες για να αποφεύγεται η τοπική υπερθέρμανση (όπως όταν εκφορτώνεται με μεγάλο ρεύμα, η ταινία νικελίου μπορεί να ελέγχει τη θερμοκρασία σε ≤ 60 °C).
2Οικοδομική υποστήριξη και στερέωση των μονάδων μπαταρίας
Σενάριο δράσης: Ως σύνδεσμος μεταξύ των κυψελών της μονάδας, καθορίζεται η θέση των κυψελών και μεταδίδεται η μηχανική πίεση.
Βασική τιμή:
Χρησιμοποιήστε την ελαστική παραμόρφωση της ταινίας νικελίου για να απορροφήσει την ενέργεια των δονήσεων (όπως τα κρούσματα κατά την οδήγηση του αυτοκινήτου) και να μειώσει τον κίνδυνο τρύπησης του διαφράγματος που προκαλείται από την εκτόπιση των κυττάρων.
Οι εξαιρετικά λεπτές λωρίδες νικελίου (όπως 0,1 mm) μπορούν να ταιριάζουν στενά στην επιφάνεια του κυψελού, εξοικονομώντας χώρο στο μοντέλο και αυξάνοντας την πυκνότητα ενέργειας (περίπου 5 ~ 10Wh / L).
3- Προστασία της ασφάλειας και υποστήριξη στη διαχείριση της θερμότητας
Προστασία ασφάλειας: ΟρισμέναΤρίχωμα νικελίουόταν η μπαταρία είναι σε υπερστροφή (όπως ρεύμα βραχυκυκλώματος > 100A), η ταινία νικελίου θα συγχωνεύεται πριν από το κύτταρο της μπαταρίας,Κόψτε το κύκλωμα., και να αποτρέψει τη θερμική απόδραση.
Η θερμική αγωγιμότητα της λωρίδας νικελίου είναι 90W/(m·K), η οποία μπορεί να μεταφέρει τη θερμότητα του κυψελού της μπαταρίας στο περίβλημα του μοντέλου ή στην πλάκα ψύξης νερού.Όταν χρησιμοποιείται με θερμοοδηγό κόλλα, η θερμική αντίσταση μπορεί να μειωθεί κατά 30%~50%.
4Συμφωνία διαδικασιών και τυποποιημένη παραγωγή
Προσαρμογή στον αυτοματισμό: Οι ταινίες νικελίου μπορούν να σχηματιστούν με τρύπηση και έλαση υψηλής ταχύτητας και μπορούν να προσαρμοστούν στις διαδικασίες τυλίγματος, επικάλυψης και άλλων αυτοματοποιημένων διαδικασιών των γραμμών παραγωγής μπαταριών λιθίου,με αποδοτικότητα παραγωγής 50~100 τεμάχια/λεπτο.
Ενιαία βιομηχανικά πρότυπα:Οι κύριοι κατασκευαστές μπαταριών λιθίου (όπως η CATL και η Panasonic) χρησιμοποιούν ταινίες νικελίου ως τυποποιημένα υλικά σύνδεσης για τη διευκόλυνση της συνεργασίας στην αλυσίδα εφοδιασμού και τον έλεγχο της ποιότητας.
ΙΙΙ. Μελλοντικές τάσεις: βελτίωση των επιδόσεων και καινοτομία υλικών
Υπερ- λεπτές και σύνθετες: Αναπτύξτε ταινίες νικελίου με πάχος μικρότερο από 0,03 mm ή ταινίες σύνθετες νικελίου- χαλκού- γραφενίου, για την περαιτέρω βελτίωση της αγωγιμότητας και της ευελιξίας.
Χωρίς επικάλυψη: Αντικαταστήστε την παραδοσιακή επικάλυψη νικελίου με τεχνολογία νανοεπιχρίσματος (όπως η επικάλυψη που μοιάζει με διαμάντι) για τη μείωση του κόστους και τη βελτίωση της αντοχής στη διάβρωση.
Ανακύκλωση: Έρευνα σχετικά με την αποτελεσματική τεχνολογία αποσυναρμολόγησηςΤρίχωμα νικελίου(όπως ο διαχωρισμός εύθραυστων ραγμάτων σε χαμηλή θερμοκρασία), με στόχο την αύξηση του ποσοστού ανάκτησης νικελίου από το σημερινό 70% σε περισσότερο από 95%, σύμφωνα με τις ανάγκες της κυκλικής οικονομίας.
Οι λωρίδες νικελίου εξακολουθούν να αποτελούν το "χρυσό πρότυπο" των υλικών σύνδεσης μπαταριών λιθίου με τα ολοκληρωμένα πλεονεκτήματα απόδοσης τους και ο ρόλος τους είναι αναντικατάστατος.Καθώς η τεχνολογία των μπαταριών εξελίσσεται προς την κατεύθυνση της υψηλής πυκνότητας ενέργειας και της μακράς ζωής, η βελτιστοποίηση των επιδόσεων και η καινοτόμος εφαρμογή των ταινιών νικελίου θα συνεχίσουν να αποτελούν το επίκεντρο της βιομηχανίας.
Τι ρόλο παίζει η λωρίδα νικελίου σε μια μπαταρία;
Τρίχωμα νικελίουχρησιμοποιούνται ευρέως στην κατασκευή μπαταριών λιθίου, η οποία είναι ιδιαίτερα συμβατή με τις μοναδικές φυσικές και χημικές ιδιότητές τους και τις λειτουργικές απαιτήσεις των μπαταριών λιθίου.Ακολουθεί ανάλυση από δύο πτυχές: βασικοί λόγοι και ειδικές λειτουργίες:
Ι. Οι βασικοί λόγοι για τις λωρίδες νικελίου στην κατασκευή μπαταριών λιθίου
1Εξαιρετική αγωγιμότητα και σταθερότητα
Δυνατότητα αγωγιμότητας: Η αγωγιμότητα του καθαρού νικελίου είναι περίπου 5,9 × 107 S / m (δεύτερη μόνο μετά τον χαλκό και το ασήμι),που μπορεί να εξασφαλίσει την αποτελεσματική μετάδοση ρεύματος μέσα στη μπαταρία και να μειώσει τις απώλειες ενέργειας.
Περιβαλλοντική σταθερότητα: Κατά τη διαδικασία φόρτισης και εκφόρτισης των μπαταριών λιθίου (ειδικά σε σενάρια υψηλής τάσης και υψηλού ρεύματος), η διακύμανση της αντίστασηςΤρίχωμα νικελίουΗ θερμοκρασία του νερού είναι μικρή και δεν είναι εύκολο να προκαλέσει κακή επαφή λόγω των αλλαγών θερμοκρασίας (-40°C ~ 85°C).
2Καλή αντοχή στη διάβρωση και χημική συμβατότητα
Αντι-ηλεκτρολυτική διάβρωση: Το ηλεκτρολύτη των μπαταριών λιθίου είναι κυρίως ένα ανθρακικό διάλυμα εξάφθοροφωσφορικού λιθίου (LiPF6), το οποίο είναι αδύναμα όξινο.Ένα φιλμ παθητικοποίησης οξειδίου του νικελίου (NiO) σχηματίζεται εύκολα στην επιφάνεια των ταινιών νικελίου για την αποτροπή περαιτέρω διάβρωσης, ενώ τα μέταλλα όπως ο σίδηρος και το αλουμίνιο διαβρώνονται εύκολα από τους ηλεκτρολυτές.
Δεν υπάρχει κίνδυνος χημικής αντίδρασης: Το νικέλιο και το λίθιο (Li) δεν παρουσιάζουν βίαιες παρενέργειες, αποφεύγοντας βλάβη υλικού ή κινδύνους για την ασφάλεια (σε σύγκριση με τις ταινίες χαλκού, οι οποίες μπορούν να σχηματίσουν κράματα με λίθιο,που προκαλούν δομικές ζημιές).
3Εξαιρετικές επιδόσεις επεξεργασίας και προσαρμοστικότητα συγκόλλησης
Δυνατότητα: Οι ταινίες νικελίου μπορούν να επεξεργαστούν σε εξαιρετικά λεπτό πάχος 0,05 ~ 2 mm και δεν είναι εύκολο να σπάσουν,κατάλληλο για τη συμπαγή διάταξη χώρου μπαταριών ακριβείας (όπως μπαταρίες μαλακών συσκευασιών και κυλινδρικές μπαταρίες).
Αξιόπιστη συγκόλληση: Οι ταινίες και οι πλάκες νικελίου (συνήθως αλουμινίου ή χαλκού) και τα κέλυφα (ατσάλι/αλουμίνιο) μπορούν να συνδεθούν σταθερά μέσω υπερήχων συγκόλλησης και συγκόλλησης με λέιζερ,και η αντοχή στην έλξη της συγκόλλησης μπορεί να φτάσει τα 50~100MPa, η οποία είναι πολύ υψηλότερη από τις παραδοσιακές μεθόδους κολλήματος ή κολλήματος.
4. Ισορροπία μεταξύ κόστους και ασφάλειας
Το κόστος είναι υψηλότερο από το κόστοςΤρίχωμα από χάλυβα, είναι χαμηλότερη από τις καθαρές ταινίες χαλκού και η συνολική απόδοση (οδηγικότητα, αντοχή στη διάβρωση, συγκόλληση) είναι καλύτερη, κατάλληλη για βιομηχανική παραγωγή μεγάλης κλίμακας.
Ασφάλεια: Οι ταινίες νικελίου έχουν ένα ορισμένο βαθμό ευελιξίας, η οποία μπορεί να μειώσει την επέκταση του όγκου της μπαταρίας κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση (περίπου 10% ~ 20%),μείωση του κινδύνου σπάσματος ή βραχυκυκλώματος.
ΙΙ. Ο ειδικός ρόλος των ταινιών νικελίου στις μπαταρίες λιθίου
1. Σύνδεση πίνακα και παροχή ρεύματος
Σενάριο δράσης: Συνδέστε τις θετικές και αρνητικές καρτέλες με το εξωτερικό κύκλωμα (όπως η μπάρα διακυβέρνησης της μονάδας μπαταρίας) για να σχηματιστεί πορεία ρεύματος.
Βασική τιμή:
Εξασφαλίζεται η σύνδεση χαμηλής αντίστασης μεταξύ των καρτών (θετικό φύλλο αλουμινίου,αρνητικό χαλκό) και τον εξωτερικό αγωγό για τη μείωση της εσωτερικής αντίστασης της μπαταρίας (συνήθως αυξάνεται η εσωτερική αντίσταση κατά < 5mΩ).
Η πυκνότητα του ρεύματος διασκορπίζεται στις πινακίδες για να αποφεύγεται η τοπική υπερθέρμανση (όπως όταν εκφορτώνεται με μεγάλο ρεύμα, η ταινία νικελίου μπορεί να ελέγχει τη θερμοκρασία σε ≤ 60 °C).
2Οικοδομική υποστήριξη και στερέωση των μονάδων μπαταρίας
Σενάριο δράσης: Ως σύνδεσμος μεταξύ των κυψελών της μονάδας, καθορίζεται η θέση των κυψελών και μεταδίδεται η μηχανική πίεση.
Βασική τιμή:
Χρησιμοποιήστε την ελαστική παραμόρφωση της ταινίας νικελίου για να απορροφήσει την ενέργεια των δονήσεων (όπως τα κρούσματα κατά την οδήγηση του αυτοκινήτου) και να μειώσει τον κίνδυνο τρύπησης του διαφράγματος που προκαλείται από την εκτόπιση των κυττάρων.
Οι εξαιρετικά λεπτές λωρίδες νικελίου (όπως 0,1 mm) μπορούν να ταιριάζουν στενά στην επιφάνεια του κυψελού, εξοικονομώντας χώρο στο μοντέλο και αυξάνοντας την πυκνότητα ενέργειας (περίπου 5 ~ 10Wh / L).
3- Προστασία της ασφάλειας και υποστήριξη στη διαχείριση της θερμότητας
Προστασία ασφάλειας: ΟρισμέναΤρίχωμα νικελίουόταν η μπαταρία είναι σε υπερστροφή (όπως ρεύμα βραχυκυκλώματος > 100A), η ταινία νικελίου θα συγχωνεύεται πριν από το κύτταρο της μπαταρίας,Κόψτε το κύκλωμα., και να αποτρέψει τη θερμική απόδραση.
Η θερμική αγωγιμότητα της λωρίδας νικελίου είναι 90W/(m·K), η οποία μπορεί να μεταφέρει τη θερμότητα του κυψελού της μπαταρίας στο περίβλημα του μοντέλου ή στην πλάκα ψύξης νερού.Όταν χρησιμοποιείται με θερμοοδηγό κόλλα, η θερμική αντίσταση μπορεί να μειωθεί κατά 30%~50%.
4Συμφωνία διαδικασιών και τυποποιημένη παραγωγή
Προσαρμογή στον αυτοματισμό: Οι ταινίες νικελίου μπορούν να σχηματιστούν με τρύπηση και έλαση υψηλής ταχύτητας και μπορούν να προσαρμοστούν στις διαδικασίες τυλίγματος, επικάλυψης και άλλων αυτοματοποιημένων διαδικασιών των γραμμών παραγωγής μπαταριών λιθίου,με αποδοτικότητα παραγωγής 50~100 τεμάχια/λεπτο.
Ενιαία βιομηχανικά πρότυπα:Οι κύριοι κατασκευαστές μπαταριών λιθίου (όπως η CATL και η Panasonic) χρησιμοποιούν ταινίες νικελίου ως τυποποιημένα υλικά σύνδεσης για τη διευκόλυνση της συνεργασίας στην αλυσίδα εφοδιασμού και τον έλεγχο της ποιότητας.
ΙΙΙ. Μελλοντικές τάσεις: βελτίωση των επιδόσεων και καινοτομία υλικών
Υπερ- λεπτές και σύνθετες: Αναπτύξτε ταινίες νικελίου με πάχος μικρότερο από 0,03 mm ή ταινίες σύνθετες νικελίου- χαλκού- γραφενίου, για την περαιτέρω βελτίωση της αγωγιμότητας και της ευελιξίας.
Χωρίς επικάλυψη: Αντικαταστήστε την παραδοσιακή επικάλυψη νικελίου με τεχνολογία νανοεπιχρίσματος (όπως η επικάλυψη που μοιάζει με διαμάντι) για τη μείωση του κόστους και τη βελτίωση της αντοχής στη διάβρωση.
Ανακύκλωση: Έρευνα σχετικά με την αποτελεσματική τεχνολογία αποσυναρμολόγησηςΤρίχωμα νικελίου(όπως ο διαχωρισμός εύθραυστων ραγμάτων σε χαμηλή θερμοκρασία), με στόχο την αύξηση του ποσοστού ανάκτησης νικελίου από το σημερινό 70% σε περισσότερο από 95%, σύμφωνα με τις ανάγκες της κυκλικής οικονομίας.
Οι λωρίδες νικελίου εξακολουθούν να αποτελούν το "χρυσό πρότυπο" των υλικών σύνδεσης μπαταριών λιθίου με τα ολοκληρωμένα πλεονεκτήματα απόδοσης τους και ο ρόλος τους είναι αναντικατάστατος.Καθώς η τεχνολογία των μπαταριών εξελίσσεται προς την κατεύθυνση της υψηλής πυκνότητας ενέργειας και της μακράς ζωής, η βελτιστοποίηση των επιδόσεων και η καινοτόμος εφαρμογή των ταινιών νικελίου θα συνεχίσουν να αποτελούν το επίκεντρο της βιομηχανίας.
