Jaką rolę w akumulatorze odgrywa paska niklowa?
Płyty niklowesą szeroko stosowane w produkcji baterii litowych, co jest w dużej mierze zgodne z ich unikalnymi właściwościami fizycznymi i chemicznymi oraz wymaganiami funkcjonalnymi baterii litowych.Poniżej przedstawiono analizę z dwóch aspektów:: podstawowe powody i specyficzne funkcje:
I. Główne przyczyny stosowania pasków niklowych w produkcji baterii litowych
1Doskonała przewodność i stabilność
Przewodność: Przewodność czystego niklu wynosi około 5,9 × 107 S / m (po drugiej tylko po miedzi i srebrze),który może zapewnić efektywne przenoszenie prądu wewnątrz baterii i zmniejszyć straty energii.
Stabilność środowiskowa: podczas procesu ładowania i rozładowywania baterii litowych (zwłaszcza w scenariuszach wysokiego napięcia i wysokiego prądu), wahania oporuPłyty niklowejest niewielki i nie jest łatwy do spowodowania złego kontaktu ze względu na zmiany temperatury (-40°C~85°C).
2Dobra odporność na korozję i zgodność chemiczna
Przeciwdziałanie korozji elektrolitów: Elektrolit akumulatorów litowych składa się głównie z roztworu węglanu hexafluorofosforanu litu (LiPF6), który jest słabo kwaśny.Na powierzchni taśm niklu łatwo tworzy się pasywacyjna folia z tlenku niklu (NiO), aby zapobiec dalszej korozji, podczas gdy metale takie jak żelazo i aluminium są łatwo korozowane przez elektrolity.
Brak ryzyka reakcji chemicznych: nikel i lit (Li) nie mają gwałtownych reakcji ubocznych, co pozwala uniknąć awarii materiału lub zagrożeń dla bezpieczeństwa (w porównaniu z taśmami miedzianymi, które mogą tworzyć stopy z litium,powodujące uszkodzenia strukturalne).
3Doskonała wydajność obróbkowa i elastyczność spawania
Duktylność: paski niklowe mogą być przetwarzane do ultracienkiej grubości 0,05 ~ 2 mm i nie są łatwe do złamania,odpowiedni do kompaktowego układu przestrzennego baterii precyzyjnych (takich jak baterie miękkie i baterie cylindryczne).
niezawodność spawania: paski i tabliczki niklowe (zwykle z aluminium lub miedzi) oraz powłoki (z stali nierdzewnej/aluminiowej) mogą być mocno połączone przez spawanie ultradźwiękowe i spawanie laserowe,i wytrzymałość na rozciąganie spawania może osiągnąć 50~100MPa, co jest znacznie wyższe niż w przypadku tradycyjnych procesów nietowania lub klejenia.
4Równowaga między kosztami a bezpieczeństwem
Efektywność kosztowa: Chociaż koszty są wyższe niżPłyty stalowe niklowane, jest niższy niż w przypadku czystych taśm miedzi, a ogólna wydajność (przewodność, odporność na korozję, spawanie) jest lepsza, nadaje się do produkcji przemysłowej na dużą skalę.
Redundancja bezpieczeństwa: paski niklowe mają pewien stopień elastyczności, co może buforować rozszerzanie objętości akumulatora podczas ładowania i rozładowywania (około 10% ~ 20%),zmniejszenie ryzyka pęknięcia kartki lub zwarcia.
II. Specyficzna rola pasków niklowych w bateriach litowych
1Połączenie i przewodzenie prądu
Scenariusz działania: połącz pozytywne i negatywne karty ze zewnętrznym obwodem (np. paskiem prądu modułu baterii), aby utworzyć ścieżkę prądu.
Wartość kluczowa:
Zapewnienie połączenia o niskiej impedancji między kartami (pozytywna folia aluminiowa,odwrotnej folii miedzianej) i zewnętrznego przewodnika w celu zmniejszenia wewnętrznego oporu akumulatora (zwykle zwiększenie oporu wewnętrznego o < 5mΩ).
Gęstość prądu należy rozproszyć w zakładkach, aby uniknąć miejscowego przegrzania (np. podczas rozładowywania z dużym prądem, taśma niklowa może kontrolować temperaturę w temperaturze ≤ 60 °C).
2. Podtrzymanie konstrukcyjne i mocowanie modułów baterii
Scenariusz działania: Jako element łączący komórki w modułach, ustawić pozycję komórki i przesłać naprężenie mechaniczne.
Wartość kluczowa:
Wykorzystanie elastycznej deformacji taśmy niklowej w celu wchłaniania energii wibracji (takiej jak wstrząsy podczas jazdy samochodem) i zmniejszenia ryzyka punkcji przewodu spowodowanej przemieszczeniem komórek.
Ultracienkie paski niklowe (takie jak 0,1 mm) mogą pasować ściśle do powierzchni ogniwa, oszczędzając przestrzeń modułu i zwiększając gęstość energii (około 5 ~ 10Wh / L).
3. Ochrona bezpieczeństwa i pomoc w zarządzaniu cieplnym
Ochrona bezpieczników: NiektórePłyty niklowesą zaprojektowane jako konstrukcje rozpuszczalne (takie jak puste lub rozrzedzone obszary).Odciąć obwód., i zapobiegania ucieczce cieplnej.
Przewodzenie ciepła i rozpraszanie ciepła: przewodność cieplna taśmy niklowej wynosi 90 W/(m·K), co umożliwia przenoszenie ciepła z ogniwa akumulatora na powłokę modułu lub płytę chłodzącą wodą.W przypadku stosowania z cieplnie przewodzącym klejem, odporność cieplna może zostać zmniejszona o 30%~50%.
4Kompatybilność procesów i standaryzowana produkcja
Dostosowanie do automatyzacji: paski niklowe mogą być formowane przez szybkie bicie i walcowanie i mogą dostosowywać się do procesów uzwojenia, laminowania i innych zautomatyzowanych procesów linii produkcyjnych baterii litowych,z wydajnością produkcji 50~100 sztuk/min.
Jednolite normy branżowe:Główni producenci akumulatorów litowych (takich jak CATL i Panasonic) używają taśm niklowych jako standardowych materiałów podłączających w celu ułatwienia współpracy w łańcuchu dostaw i kontroli jakości.
III. Przyszłe trendy: poprawa wydajności i innowacje materiałowe
Ultracienkie i kompozytowe: Opracowanie taśm niklowych o grubości mniejszej niż 0,03 mm lub taśm kompozytowych niklu-miedzi-grafenu, aby jeszcze bardziej poprawić przewodność i elastyczność.
Brak pokrycia: zastąpienie tradycyjnego pokrycia niklem technologią nano-laktowania (taką jak pokrycie diamentowe) w celu zmniejszenia kosztów i poprawy odporności na korozję.
Recykling: Badania nad wydajną technologią demontażuPłyty niklowe(takie jak separacja pod niską temperaturą przez złamanie), w celu zwiększenia współczynnika odzysku niklu z obecnych 70% do ponad 95%, zgodnie z potrzebami gospodarki o obiegu zamkniętym.
Płyty niklowe są nadal "złotym standardem" materiałów łączących baterie litowe ze swoimi wszechstronnymi zaletami wydajności, a ich rola jest niezastąpiona.W miarę rozwoju technologii akumulatorów w kierunku wysokiej gęstości energii i długiej żywotności, optymalizacja wydajności i innowacyjne zastosowanie taśm niklowych będą nadal w centrum uwagi przemysłu.
Jaką rolę w akumulatorze odgrywa paska niklowa?
Płyty niklowesą szeroko stosowane w produkcji baterii litowych, co jest w dużej mierze zgodne z ich unikalnymi właściwościami fizycznymi i chemicznymi oraz wymaganiami funkcjonalnymi baterii litowych.Poniżej przedstawiono analizę z dwóch aspektów:: podstawowe powody i specyficzne funkcje:
I. Główne przyczyny stosowania pasków niklowych w produkcji baterii litowych
1Doskonała przewodność i stabilność
Przewodność: Przewodność czystego niklu wynosi około 5,9 × 107 S / m (po drugiej tylko po miedzi i srebrze),który może zapewnić efektywne przenoszenie prądu wewnątrz baterii i zmniejszyć straty energii.
Stabilność środowiskowa: podczas procesu ładowania i rozładowywania baterii litowych (zwłaszcza w scenariuszach wysokiego napięcia i wysokiego prądu), wahania oporuPłyty niklowejest niewielki i nie jest łatwy do spowodowania złego kontaktu ze względu na zmiany temperatury (-40°C~85°C).
2Dobra odporność na korozję i zgodność chemiczna
Przeciwdziałanie korozji elektrolitów: Elektrolit akumulatorów litowych składa się głównie z roztworu węglanu hexafluorofosforanu litu (LiPF6), który jest słabo kwaśny.Na powierzchni taśm niklu łatwo tworzy się pasywacyjna folia z tlenku niklu (NiO), aby zapobiec dalszej korozji, podczas gdy metale takie jak żelazo i aluminium są łatwo korozowane przez elektrolity.
Brak ryzyka reakcji chemicznych: nikel i lit (Li) nie mają gwałtownych reakcji ubocznych, co pozwala uniknąć awarii materiału lub zagrożeń dla bezpieczeństwa (w porównaniu z taśmami miedzianymi, które mogą tworzyć stopy z litium,powodujące uszkodzenia strukturalne).
3Doskonała wydajność obróbkowa i elastyczność spawania
Duktylność: paski niklowe mogą być przetwarzane do ultracienkiej grubości 0,05 ~ 2 mm i nie są łatwe do złamania,odpowiedni do kompaktowego układu przestrzennego baterii precyzyjnych (takich jak baterie miękkie i baterie cylindryczne).
niezawodność spawania: paski i tabliczki niklowe (zwykle z aluminium lub miedzi) oraz powłoki (z stali nierdzewnej/aluminiowej) mogą być mocno połączone przez spawanie ultradźwiękowe i spawanie laserowe,i wytrzymałość na rozciąganie spawania może osiągnąć 50~100MPa, co jest znacznie wyższe niż w przypadku tradycyjnych procesów nietowania lub klejenia.
4Równowaga między kosztami a bezpieczeństwem
Efektywność kosztowa: Chociaż koszty są wyższe niżPłyty stalowe niklowane, jest niższy niż w przypadku czystych taśm miedzi, a ogólna wydajność (przewodność, odporność na korozję, spawanie) jest lepsza, nadaje się do produkcji przemysłowej na dużą skalę.
Redundancja bezpieczeństwa: paski niklowe mają pewien stopień elastyczności, co może buforować rozszerzanie objętości akumulatora podczas ładowania i rozładowywania (około 10% ~ 20%),zmniejszenie ryzyka pęknięcia kartki lub zwarcia.
II. Specyficzna rola pasków niklowych w bateriach litowych
1Połączenie i przewodzenie prądu
Scenariusz działania: połącz pozytywne i negatywne karty ze zewnętrznym obwodem (np. paskiem prądu modułu baterii), aby utworzyć ścieżkę prądu.
Wartość kluczowa:
Zapewnienie połączenia o niskiej impedancji między kartami (pozytywna folia aluminiowa,odwrotnej folii miedzianej) i zewnętrznego przewodnika w celu zmniejszenia wewnętrznego oporu akumulatora (zwykle zwiększenie oporu wewnętrznego o < 5mΩ).
Gęstość prądu należy rozproszyć w zakładkach, aby uniknąć miejscowego przegrzania (np. podczas rozładowywania z dużym prądem, taśma niklowa może kontrolować temperaturę w temperaturze ≤ 60 °C).
2. Podtrzymanie konstrukcyjne i mocowanie modułów baterii
Scenariusz działania: Jako element łączący komórki w modułach, ustawić pozycję komórki i przesłać naprężenie mechaniczne.
Wartość kluczowa:
Wykorzystanie elastycznej deformacji taśmy niklowej w celu wchłaniania energii wibracji (takiej jak wstrząsy podczas jazdy samochodem) i zmniejszenia ryzyka punkcji przewodu spowodowanej przemieszczeniem komórek.
Ultracienkie paski niklowe (takie jak 0,1 mm) mogą pasować ściśle do powierzchni ogniwa, oszczędzając przestrzeń modułu i zwiększając gęstość energii (około 5 ~ 10Wh / L).
3. Ochrona bezpieczeństwa i pomoc w zarządzaniu cieplnym
Ochrona bezpieczników: NiektórePłyty niklowesą zaprojektowane jako konstrukcje rozpuszczalne (takie jak puste lub rozrzedzone obszary).Odciąć obwód., i zapobiegania ucieczce cieplnej.
Przewodzenie ciepła i rozpraszanie ciepła: przewodność cieplna taśmy niklowej wynosi 90 W/(m·K), co umożliwia przenoszenie ciepła z ogniwa akumulatora na powłokę modułu lub płytę chłodzącą wodą.W przypadku stosowania z cieplnie przewodzącym klejem, odporność cieplna może zostać zmniejszona o 30%~50%.
4Kompatybilność procesów i standaryzowana produkcja
Dostosowanie do automatyzacji: paski niklowe mogą być formowane przez szybkie bicie i walcowanie i mogą dostosowywać się do procesów uzwojenia, laminowania i innych zautomatyzowanych procesów linii produkcyjnych baterii litowych,z wydajnością produkcji 50~100 sztuk/min.
Jednolite normy branżowe:Główni producenci akumulatorów litowych (takich jak CATL i Panasonic) używają taśm niklowych jako standardowych materiałów podłączających w celu ułatwienia współpracy w łańcuchu dostaw i kontroli jakości.
III. Przyszłe trendy: poprawa wydajności i innowacje materiałowe
Ultracienkie i kompozytowe: Opracowanie taśm niklowych o grubości mniejszej niż 0,03 mm lub taśm kompozytowych niklu-miedzi-grafenu, aby jeszcze bardziej poprawić przewodność i elastyczność.
Brak pokrycia: zastąpienie tradycyjnego pokrycia niklem technologią nano-laktowania (taką jak pokrycie diamentowe) w celu zmniejszenia kosztów i poprawy odporności na korozję.
Recykling: Badania nad wydajną technologią demontażuPłyty niklowe(takie jak separacja pod niską temperaturą przez złamanie), w celu zwiększenia współczynnika odzysku niklu z obecnych 70% do ponad 95%, zgodnie z potrzebami gospodarki o obiegu zamkniętym.
Płyty niklowe są nadal "złotym standardem" materiałów łączących baterie litowe ze swoimi wszechstronnymi zaletami wydajności, a ich rola jest niezastąpiona.W miarę rozwoju technologii akumulatorów w kierunku wysokiej gęstości energii i długiej żywotności, optymalizacja wydajności i innowacyjne zastosowanie taśm niklowych będą nadal w centrum uwagi przemysłu.
