Какую роль играет никелевая полоска в батарее?
Никельные полоскишироко используются в производстве литийных батарей, что очень соответствует их уникальным физическим и химическим свойствам и функциональным требованиям литийных батарей.Ниже приведен анализ из двух аспектов:: основные причины и конкретные функции:
I. Основные причины использования никелевых полос в производстве литийных батарей
1Отличная проводимость и стабильность
Проводимость: Проводимость чистого никеля составляет около 5,9×107 S/m (вторая только после меди и серебра),который может обеспечить эффективную передачу тока внутри батареи и уменьшить потери энергии.
Устойчивость окружающей среды: во время процесса зарядки и разрядки литиевых батарей (особенно в сценариях высокого напряжения и высокого тока) колебания сопротивленияНикельные полоскиНелегко вызвать плохой контакт из-за изменений температуры (-40°C~85°C).
2Хорошая коррозионная стойкость и химическая совместимость
Антиэлектролитная коррозия: электролит литиевых батарей в основном представляет собой карбонатный раствор литиевого гексафторуфосфата (LiPF6), который слабо кислотен.На поверхности никелевых полос легко образуется пассивационная пленка из оксида никеля (NiO), чтобы предотвратить дальнейшую коррозию, в то время как такие металлы, как железо и алюминий, легко подвергаются коррозии электролитами.
Никакого риска химической реакции: Никель и литий (Li) не имеют сильных побочных реакций, что позволяет избежать сбоев материала или угроз безопасности (по сравнению с медными полосками, которые могут образовывать сплавы с литием,вызывая повреждение конструкции).
3Отличная производительность обработки и адаптивность к сварке
Гибкость: Никелевые ленты могут быть обработаны до сверхтонкой толщины 0,05 ~ 2 мм и нелегко ломаться,подходящий для компактного пространственного расположения высокоточных батарей (таких как батареи мягкой упаковки и цилиндрические батареи).
надежность сварки: никелевые ленты и пластинки (обычно из алюминия или меди) и оболочки (нержавеющая сталь / алюминий) могут быть прочно соединены с помощью ультразвуковой сварки и лазерной сварки,и прочность на растяжение сварки может достигать 50 ~ 100MPa, что намного выше, чем в традиционных процессах нитирования или склеивания.
4Баланс между затратами и безопасностью
Стоимость: Хотя стоимость выше, чемНикельно-покрытые стальные полоски, он ниже, чем чистые медные ленты, и всеобъемлющая производительность (проводность, коррозионная стойкость, сварка) лучше, подходит для крупномасштабного промышленного производства.
Резюме безопасности: никелевые ленты обладают определенной гибкостью, которая может сдерживать расширение объема батареи во время зарядки и разрядки (около 10% ~ 20%),уменьшение риска разрыва таб или короткого замыкания.
II. Специфическая роль никелевых полос в литийных батареях
1. Подключение к кнопке и токоведование
Сценарий действия: соедините положительные и отрицательные вкладыши с внешней схемой (например, с решеткой батарейного модуля), чтобы сформировать путь тока.
Ключевое значение:
Обеспечьте низкоимпедантное соединение между вкладышами (позитивная алюминиевая фольга,отрицательная медная фольга) и внешний проводник для уменьшения внутреннего сопротивления батареи (обычно увеличение внутреннего сопротивления на < 5mΩ).
Рассеивать плотность тока на вкладышах, чтобы избежать локального перегрева (например, при разряде с большим током никелевая лента может контролировать температуру при ≤ 60 °C).
2Структурная поддержка и крепление батарейных модулей
Сценарий действия: в качестве соединительной части между ячейками в модуле, фиксировать положение ячейки и передавать механическое напряжение.
Ключевое значение:
Используйте эластичную деформацию никелевой ленты для поглощения энергии вибрации (например, ударов во время вождения автомобиля) и уменьшения риска прокола диафрагмы, вызванного смещением клеток.
Ультратонкие никелевые полоски (например, 0,1 мм) могут тесно помещаться на поверхность ячейки, экономя пространство модуля и увеличивая плотность энергии (около 5 ~ 10Wh / L).
3. Защита безопасности и помощь в управлении теплом
Защита предохранителя: НекоторыеНикельные полоскикогда аккумулятор перегружен (например, ток короткого замыкания > 100 А), никелевая лента сжимается до батарейного элемента,отключить цепь, и предотвратить тепловой бегство.
Теплопроводность и теплораспределение: теплопроводность никелевой ленты составляет 90 W/ ((m·K), что позволяет передавать тепло от батареи в оболочку модуля или пластинку для охлаждения водой.При использовании с теплопроводящим клеем, тепловое сопротивление может быть уменьшено на 30% ~ 50%.
4Совместимость процессов и стандартизированное производство
адаптация к автоматизации: никелевые ленты могут быть сформированы с помощью высокоскоростного ударения и проката и могут адаптироваться к обмотке, ламинированию и другим автоматизированным процессам литийных линий производства батарей,с эффективностью производства 50~100 штук/мин.
Единые отраслевые стандарты:Основные производители литийных батарей (такие как CATL и Panasonic) используют никелевые полоски в качестве стандартных материалов для подключения для облегчения сотрудничества в цепочке поставок и контроля качества.
III. Будущие тенденции: повышение производительности и инновации в области материалов
Ультратонкие и композитные: разработать никелевые ленты толщиной менее 0,03 мм или никель-медь-графен композитные ленты, чтобы еще больше улучшить проводимость и гибкость.
Без покрытия: заменить традиционное покрытие никелем на технологию нанопокрытия (например, алмазное покрытие), чтобы снизить затраты и улучшить коррозионную устойчивость.
Переработка: Исследования эффективной технологии демонтажаНикельные полоски(например, низкотемпературное отделение хрупких переломов) с целью увеличения показателя восстановления никеля с нынешних 70% до более чем 95% в соответствии с потребностями циркулярной экономики.
Никелевые ленты по-прежнему являются "золотым стандартом" материалов подключения литийных батарей с их всеобъемлющими преимуществами производительности, и их роль незаменима.По мере развития технологии аккумуляторов к высокой плотности энергии и длительному сроку службы, оптимизация производительности и инновационное применение никелевых полос будут и впредь оставаться в центре внимания отрасли.
Какую роль играет никелевая полоска в батарее?
Никельные полоскишироко используются в производстве литийных батарей, что очень соответствует их уникальным физическим и химическим свойствам и функциональным требованиям литийных батарей.Ниже приведен анализ из двух аспектов:: основные причины и конкретные функции:
I. Основные причины использования никелевых полос в производстве литийных батарей
1Отличная проводимость и стабильность
Проводимость: Проводимость чистого никеля составляет около 5,9×107 S/m (вторая только после меди и серебра),который может обеспечить эффективную передачу тока внутри батареи и уменьшить потери энергии.
Устойчивость окружающей среды: во время процесса зарядки и разрядки литиевых батарей (особенно в сценариях высокого напряжения и высокого тока) колебания сопротивленияНикельные полоскиНелегко вызвать плохой контакт из-за изменений температуры (-40°C~85°C).
2Хорошая коррозионная стойкость и химическая совместимость
Антиэлектролитная коррозия: электролит литиевых батарей в основном представляет собой карбонатный раствор литиевого гексафторуфосфата (LiPF6), который слабо кислотен.На поверхности никелевых полос легко образуется пассивационная пленка из оксида никеля (NiO), чтобы предотвратить дальнейшую коррозию, в то время как такие металлы, как железо и алюминий, легко подвергаются коррозии электролитами.
Никакого риска химической реакции: Никель и литий (Li) не имеют сильных побочных реакций, что позволяет избежать сбоев материала или угроз безопасности (по сравнению с медными полосками, которые могут образовывать сплавы с литием,вызывая повреждение конструкции).
3Отличная производительность обработки и адаптивность к сварке
Гибкость: Никелевые ленты могут быть обработаны до сверхтонкой толщины 0,05 ~ 2 мм и нелегко ломаться,подходящий для компактного пространственного расположения высокоточных батарей (таких как батареи мягкой упаковки и цилиндрические батареи).
надежность сварки: никелевые ленты и пластинки (обычно из алюминия или меди) и оболочки (нержавеющая сталь / алюминий) могут быть прочно соединены с помощью ультразвуковой сварки и лазерной сварки,и прочность на растяжение сварки может достигать 50 ~ 100MPa, что намного выше, чем в традиционных процессах нитирования или склеивания.
4Баланс между затратами и безопасностью
Стоимость: Хотя стоимость выше, чемНикельно-покрытые стальные полоски, он ниже, чем чистые медные ленты, и всеобъемлющая производительность (проводность, коррозионная стойкость, сварка) лучше, подходит для крупномасштабного промышленного производства.
Резюме безопасности: никелевые ленты обладают определенной гибкостью, которая может сдерживать расширение объема батареи во время зарядки и разрядки (около 10% ~ 20%),уменьшение риска разрыва таб или короткого замыкания.
II. Специфическая роль никелевых полос в литийных батареях
1. Подключение к кнопке и токоведование
Сценарий действия: соедините положительные и отрицательные вкладыши с внешней схемой (например, с решеткой батарейного модуля), чтобы сформировать путь тока.
Ключевое значение:
Обеспечьте низкоимпедантное соединение между вкладышами (позитивная алюминиевая фольга,отрицательная медная фольга) и внешний проводник для уменьшения внутреннего сопротивления батареи (обычно увеличение внутреннего сопротивления на < 5mΩ).
Рассеивать плотность тока на вкладышах, чтобы избежать локального перегрева (например, при разряде с большим током никелевая лента может контролировать температуру при ≤ 60 °C).
2Структурная поддержка и крепление батарейных модулей
Сценарий действия: в качестве соединительной части между ячейками в модуле, фиксировать положение ячейки и передавать механическое напряжение.
Ключевое значение:
Используйте эластичную деформацию никелевой ленты для поглощения энергии вибрации (например, ударов во время вождения автомобиля) и уменьшения риска прокола диафрагмы, вызванного смещением клеток.
Ультратонкие никелевые полоски (например, 0,1 мм) могут тесно помещаться на поверхность ячейки, экономя пространство модуля и увеличивая плотность энергии (около 5 ~ 10Wh / L).
3. Защита безопасности и помощь в управлении теплом
Защита предохранителя: НекоторыеНикельные полоскикогда аккумулятор перегружен (например, ток короткого замыкания > 100 А), никелевая лента сжимается до батарейного элемента,отключить цепь, и предотвратить тепловой бегство.
Теплопроводность и теплораспределение: теплопроводность никелевой ленты составляет 90 W/ ((m·K), что позволяет передавать тепло от батареи в оболочку модуля или пластинку для охлаждения водой.При использовании с теплопроводящим клеем, тепловое сопротивление может быть уменьшено на 30% ~ 50%.
4Совместимость процессов и стандартизированное производство
адаптация к автоматизации: никелевые ленты могут быть сформированы с помощью высокоскоростного ударения и проката и могут адаптироваться к обмотке, ламинированию и другим автоматизированным процессам литийных линий производства батарей,с эффективностью производства 50~100 штук/мин.
Единые отраслевые стандарты:Основные производители литийных батарей (такие как CATL и Panasonic) используют никелевые полоски в качестве стандартных материалов для подключения для облегчения сотрудничества в цепочке поставок и контроля качества.
III. Будущие тенденции: повышение производительности и инновации в области материалов
Ультратонкие и композитные: разработать никелевые ленты толщиной менее 0,03 мм или никель-медь-графен композитные ленты, чтобы еще больше улучшить проводимость и гибкость.
Без покрытия: заменить традиционное покрытие никелем на технологию нанопокрытия (например, алмазное покрытие), чтобы снизить затраты и улучшить коррозионную устойчивость.
Переработка: Исследования эффективной технологии демонтажаНикельные полоски(например, низкотемпературное отделение хрупких переломов) с целью увеличения показателя восстановления никеля с нынешних 70% до более чем 95% в соответствии с потребностями циркулярной экономики.
Никелевые ленты по-прежнему являются "золотым стандартом" материалов подключения литийных батарей с их всеобъемлющими преимуществами производительности, и их роль незаменима.По мере развития технологии аккумуляторов к высокой плотности энергии и длительному сроку службы, оптимизация производительности и инновационное применение никелевых полос будут и впредь оставаться в центре внимания отрасли.
