ニッケルストライプはバッテリーでどんな役割を果たすのか?
ニッケルストライプリチウム電池の製造に広く使用されており,そのユニークな物理的および化学的特性とリチウム電池の機能要求に非常に一致しています.以下は2つの側面から分析しています: 基本的な理由と特別の機能:
I. リチウム電池製造におけるニッケルストライプの主な理由
1優れた伝導性と安定性
導電性能:純ニッケル導電性は約5.9×107 S/m (銅と銀に次ぐ),電池内での効率的な電流伝送を保証し,エネルギー損失を減らすことができます.
環境安定性: リチウム電池の充電と放電過程 (特に高電圧と高電流のシナリオでは) の間,ニッケルストライプ温度の変化 (-40°C~85°C) により接触が不十分になりやすい.
2耐腐食性と化学的相容性が良好
抗電解質腐食:リチウム電池の電解質は主に軽酸性リチウムヘキサフルーロフォスファート (LiPF6) の炭酸溶液である.ニッケル酸化物 (NiO) の消化フィルムは,さらに腐食を防ぐために,ニッケルストライプの表面に容易に形成されます.鉄やアルミニウムなどの金属は電解質によって簡単に腐食されます.
化学反応の危険性がない:ニッケルとリチウム (Li) は,物質の故障や安全上の危険性を回避する激しい副作用を伴わない (リチウムと合金を形成する銅のストライプと比較して,構造損傷を引き起こす).
3優れた加工性能と溶接適応性
柔軟性:ニッケルストライプは0.05~2mmの超薄厚さに加工され,壊れやすいものではありません.精密電池 (ソフトパック電池や円筒型電池など) のコンパクトな空間配置に適しています.
溶接の信頼性:ニッケルストライプとタブ (通常はアルミまたは銅) とシェル (ステンレス鋼/アルミ) は,超音波溶接とレーザー溶接によってしっかりと接続できます.溶接の拉伸強度は50~100MPaに達する伝統的なニッティングや粘着プロセスよりもはるかに高い.
4費用と安全のバランス
費用対効果: 費用はニッケル付鋼筋純銅のスリップよりも低性能で,全体的な性能 (伝導性,耐腐蝕性,溶接性) が優れ,大規模工業生産に適しています.
安全性冗長性:ニッケルストライプは一定の柔軟性があり,充電と放電中にバッテリーの容量の膨張を緩衝することができます (約10%~20%),タブの破裂やショートカットのリスクを減らす.
II.リチウム電池におけるニッケルストライプの特殊な役割
1タブ接続と電流伝導
行動シナリオ:正と負のタブを外部回路 (バッテリーモジュールのバスバーなど) に接続して電流経路を形成する.
キー値:
タブ間の低阻力接続を保証する (正のアルミホイル,負の銅ホイル) と外部電導体で電池の内部抵抗を減らす (通常は内部抵抗を < 5mΩ 増加).
局所的な過熱を避けるために,電流密度をタブに分散させる (例えば,大きな電流で放電する場合,ニッケルストライプは温度を≤60°Cで制御することができる).
2バッテリーモジュールの構造サポートと固定
行動シナリオ: モジュールのセル間の接続部品として,セル位置を固定し,機械的ストレスを送信します.
キー値:
ニッケルストライプの弾性変形を利用して振動エネルギーを吸収し (車の運転中にブンブンなど) 細胞の移動による弁穴の穴開けのリスクを減らす.
超薄のニッケルストライプ (例えば0.1mm) は,モジュールスペースを節約し,エネルギー密度 (約5~10Wh/L) を増加させ,セル表面に密接に適合することができます.
3安全保護と熱管理支援
ファイズ保護:一部ニッケルストライプフュージブル構造として設計されている (空洞または薄くされた領域など).電池が過剰電流 (短回路電流> 100Aなど) のとき,ニッケルストライプは電池セルの前にフュージングする.電路を切る熱流出を防ぎます
熱伝導と散熱:ニッケルストライプの熱伝導力は90W/ ((m·K) で,バッテリーセルから熱をモジュールシェルまたは水冷却プレートに移すことができる.熱伝導性粘着剤で使用する場合熱抵抗を30%~50%減らすことができます.
4プロセス互換性と標準化生産
自動化適応:ニッケルストライプは高速パンシングとローリングで形成され,リチウム電池生産ラインの巻き込み,ラミネーション,その他の自動化プロセスに適応できます.生産効率は50~100個/分.
統一業界標準:主流のリチウム電池メーカー (CATLやパナソニックなど) は,サプライチェーンでの協力と品質管理を促進するために,標準接続材料としてニッケルストライプを使用しています..
III. 将来の傾向: 性能向上と材料革新
超薄で複合材料: 導電性と柔軟性をさらに向上させるために,0.03mm未満の厚さのニッケルストライプ,またはニッケル-銅-グラフェン複合材料のストライプを開発します.
塗装なし:従来のニッケル塗装をナノコーティング技術 (ダイヤモンドのようなコーティングなど) で置き換えることでコストを削減し,耐腐蝕性を向上させる.
リサイクル: 効率的な分解技術に関する研究ニッケルストライプ循環経済のニーズに合わせて,ニッケル回収率を現在の70%から95%以上に引き上げるという目標です.
ニッケルストリップは,依然としてリチウム電池接続材料の"ゴールドスタンダード"であり,その包括的な性能優位性があり,その役割は代用不可です.バッテリー技術が高エネルギー密度と長寿に向かって発展するにつれて,ニッケルストライプの性能最適化と革新的な応用は,引き続き産業の焦点となります.
ニッケルストライプはバッテリーでどんな役割を果たすのか?
ニッケルストライプリチウム電池の製造に広く使用されており,そのユニークな物理的および化学的特性とリチウム電池の機能要求に非常に一致しています.以下は2つの側面から分析しています: 基本的な理由と特別の機能:
I. リチウム電池製造におけるニッケルストライプの主な理由
1優れた伝導性と安定性
導電性能:純ニッケル導電性は約5.9×107 S/m (銅と銀に次ぐ),電池内での効率的な電流伝送を保証し,エネルギー損失を減らすことができます.
環境安定性: リチウム電池の充電と放電過程 (特に高電圧と高電流のシナリオでは) の間,ニッケルストライプ温度の変化 (-40°C~85°C) により接触が不十分になりやすい.
2耐腐食性と化学的相容性が良好
抗電解質腐食:リチウム電池の電解質は主に軽酸性リチウムヘキサフルーロフォスファート (LiPF6) の炭酸溶液である.ニッケル酸化物 (NiO) の消化フィルムは,さらに腐食を防ぐために,ニッケルストライプの表面に容易に形成されます.鉄やアルミニウムなどの金属は電解質によって簡単に腐食されます.
化学反応の危険性がない:ニッケルとリチウム (Li) は,物質の故障や安全上の危険性を回避する激しい副作用を伴わない (リチウムと合金を形成する銅のストライプと比較して,構造損傷を引き起こす).
3優れた加工性能と溶接適応性
柔軟性:ニッケルストライプは0.05~2mmの超薄厚さに加工され,壊れやすいものではありません.精密電池 (ソフトパック電池や円筒型電池など) のコンパクトな空間配置に適しています.
溶接の信頼性:ニッケルストライプとタブ (通常はアルミまたは銅) とシェル (ステンレス鋼/アルミ) は,超音波溶接とレーザー溶接によってしっかりと接続できます.溶接の拉伸強度は50~100MPaに達する伝統的なニッティングや粘着プロセスよりもはるかに高い.
4費用と安全のバランス
費用対効果: 費用はニッケル付鋼筋純銅のスリップよりも低性能で,全体的な性能 (伝導性,耐腐蝕性,溶接性) が優れ,大規模工業生産に適しています.
安全性冗長性:ニッケルストライプは一定の柔軟性があり,充電と放電中にバッテリーの容量の膨張を緩衝することができます (約10%~20%),タブの破裂やショートカットのリスクを減らす.
II.リチウム電池におけるニッケルストライプの特殊な役割
1タブ接続と電流伝導
行動シナリオ:正と負のタブを外部回路 (バッテリーモジュールのバスバーなど) に接続して電流経路を形成する.
キー値:
タブ間の低阻力接続を保証する (正のアルミホイル,負の銅ホイル) と外部電導体で電池の内部抵抗を減らす (通常は内部抵抗を < 5mΩ 増加).
局所的な過熱を避けるために,電流密度をタブに分散させる (例えば,大きな電流で放電する場合,ニッケルストライプは温度を≤60°Cで制御することができる).
2バッテリーモジュールの構造サポートと固定
行動シナリオ: モジュールのセル間の接続部品として,セル位置を固定し,機械的ストレスを送信します.
キー値:
ニッケルストライプの弾性変形を利用して振動エネルギーを吸収し (車の運転中にブンブンなど) 細胞の移動による弁穴の穴開けのリスクを減らす.
超薄のニッケルストライプ (例えば0.1mm) は,モジュールスペースを節約し,エネルギー密度 (約5~10Wh/L) を増加させ,セル表面に密接に適合することができます.
3安全保護と熱管理支援
ファイズ保護:一部ニッケルストライプフュージブル構造として設計されている (空洞または薄くされた領域など).電池が過剰電流 (短回路電流> 100Aなど) のとき,ニッケルストライプは電池セルの前にフュージングする.電路を切る熱流出を防ぎます
熱伝導と散熱:ニッケルストライプの熱伝導力は90W/ ((m·K) で,バッテリーセルから熱をモジュールシェルまたは水冷却プレートに移すことができる.熱伝導性粘着剤で使用する場合熱抵抗を30%~50%減らすことができます.
4プロセス互換性と標準化生産
自動化適応:ニッケルストライプは高速パンシングとローリングで形成され,リチウム電池生産ラインの巻き込み,ラミネーション,その他の自動化プロセスに適応できます.生産効率は50~100個/分.
統一業界標準:主流のリチウム電池メーカー (CATLやパナソニックなど) は,サプライチェーンでの協力と品質管理を促進するために,標準接続材料としてニッケルストライプを使用しています..
III. 将来の傾向: 性能向上と材料革新
超薄で複合材料: 導電性と柔軟性をさらに向上させるために,0.03mm未満の厚さのニッケルストライプ,またはニッケル-銅-グラフェン複合材料のストライプを開発します.
塗装なし:従来のニッケル塗装をナノコーティング技術 (ダイヤモンドのようなコーティングなど) で置き換えることでコストを削減し,耐腐蝕性を向上させる.
リサイクル: 効率的な分解技術に関する研究ニッケルストライプ循環経済のニーズに合わせて,ニッケル回収率を現在の70%から95%以上に引き上げるという目標です.
ニッケルストリップは,依然としてリチウム電池接続材料の"ゴールドスタンダード"であり,その包括的な性能優位性があり,その役割は代用不可です.バッテリー技術が高エネルギー密度と長寿に向かって発展するにつれて,ニッケルストライプの性能最適化と革新的な応用は,引き続き産業の焦点となります.
