Korrosionsbeständige Nickelstreifen für Batterien

Korrosionsbeständige BatterieNickelstreifen: Oberflächenpassivation, Oxidationsverhütung in feuchten Umgebungen, Verlängerung der Lebensdauer der Batterie

Schlüsselterminologie und Kernleistung Mechanismus

• Korrosionsbeständige Nickelstreifen für Batterien: Definition des Kernprodukts, bezogen aufmit einer Breite von nicht mehr als 20 mm(typischerweise hochreine 99,95%+ Nickel- oder Nickellegierungen) mit Korrosionsschutzbehandlungen verbessertmit einer Breite von nicht mehr als 20 mmDiese Streifen sind so konzipiert, dass sie eine stabile elektrische Leitfähigkeit und strukturelle Integrität in Batteriepaketen (z. B.Elektrofahrzeugbatterien, Energiespeichersysteme, tragbare Elektronik) Feuchtigkeit ausgesetzt sind, um einen langfristigen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten.
• Oberflächenpassivation: Das kritische Korrosionsverhütungsverfahren, das einedünne, dichte und inerte SchutzfolieIm Gegensatz zu temporären Beschichtungen (z. B. Öl-basierte Schutzmittel) erzeugt die Passivierung eine chemische Verbindung mit dem Nickelsubstrat, was zu einem Film führt, der:
  • Zusammensetzung: besteht hauptsächlich aus Nickeloxiden (NiO, Ni2O3) und Spuren von Passivierungsnebenprodukten (z. B. Chromat, Phosphat oder Silikat, je nach Passivierungsmethode).Für Batterieanwendungen (wo die Elektrolytkompatibilität entscheidend ist),Chromatfreie Passivierung(z.B. Phosphatpassivierung) verwendet, um zu verhindern, dass toxische Stoffe in die Batterie gelangen.
  • Stärke: Ultradünn (20~100 nm), so dass er den Kontaktwiderstand nicht erhöht oder das Schweißen nicht beeinträchtigt (eine Schlüsselvoraussetzung für Batterieverbindungen).
  • Zusammenschluß: Sehr fest an der Nickeloberfläche, widerstandsfähig gegen Schälen oder Verschleiß während der Batterieansammlung (z. B. Ultraschallschweißen, Biegen) oder langfristiger Verwendung.
• Oxidationsverhütung in feuchten Umgebungen: Feuchte Bedingungen (z. B. Regenbelastung von Elektrofahrzeugen, tragbare Elektronik in tropischen Klimazonen, Energiespeicher in feuchten Lagerhallen) beschleunigen die Nickeloxidation:Standardnickel reagiert mit Feuchtigkeit und Sauerstoff und bildet loseDie Passivierungsfolie greift dies an, indem sie:
  • Die Rolle einesSchrankeDies ist eine sehr schwierige Aufgabe, da es nicht möglich ist, die Reaktion zwischen Nickel und äußerer Feuchtigkeit/Sauerstoff zu verhindern.
  • Selbstheilung (in begrenztem Umfang): Wird die Folie leicht zerkratzt (z. B. während der Montage), reagiert das freiliegende Nickel mit Restpassivatoren oder Umgebungssauerstoff, um eine dünne Schutzschicht zu bilden,Verhinderung einer weiteren Korrosion.
    Selbst bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 85% (RH) und 85 °C (eine übliche Batterieumweltprüfnorm) zeigen passivisierte Nickelstreifen nach 1 °C einen Anstieg des Oberflächenwiderstands um < 0,1%000 Stunden verglichen mit > 5% für nicht passivierte Streifen.
• Die Lebensdauer der Batterie verlängern: Korrosion vonmit einer Breite von nicht mehr als 20 mmist eine Hauptursache für einen vorzeitigen Ausfall der Batteriepackung, da sie zu zwei kritischen Problemen führt:
  1. Erhöhte Stromverluste: Oxidschuppen oder Korrosionsprodukte erhöhen den Kontaktwiderstand zwischen denNickelstreifenDies kann im Laufe der Zeit die nutzbare Kapazität der Batterie um 10-20% verringern.
  2. Strukturelle Störung: Korrosion schwächt die mechanische Festigkeit des Nickelstreifens, wodurch er unter Schwingungen (z. B. beim Fahren von Elektrofahrzeugen) oder zyklischen Belastungen (Laden/Entladen) knackt oder bricht.Dies führt zu plötzlicher Zellentspaltung., was zum Abschalten von PACK oder sogar thermischen Ausbruch führt (wenn lose Korrosionspartikel Kurzschlüsse verursachen).
     Durch die Verhinderung von Oxidation und Korrosion erhalten passivierte Nickelstreifen einen geringen Kontaktwiderstand und eine geringe strukturelle Integrität und verlängern so die effektive Lebensdauer der Batterie um 20-30% (z. B. von 1,50 bis 1,50 m).000 Ladezyklen bis 1,200-1300 Zyklen für Elektrofahrzeugbatterien).

Gemeinsame Passivierungsmethoden für Nickelstreifen für Batterien

Zusätzliche Vorteile für Batteriepakete

1. Verbesserte Schweißfähigkeit: Der dünne Passivierungsfilm stört beim Ultraschall- oder Laserschweißen nicht. Im Gegensatz zu dicken Beschichtungen (z.B. Galvanisierung) verdunstet er während des Schweißens schnell und sorgt so für starke,mit einer Breite von mehr als 20 mm,.
2. Verringerte Elektrolytverschmutzung: Die Passivierung verhindert, dass Nickeloxidflöcke in den Elektrolyt der Batterie gelangen, was zu Elektrolytzerfall (z. B. Bildung von Lithiumdendriten) und Kurzschlüssen führen kann.
3. Gleichbleibende elektrische Leistung: Durch die Aufrechterhaltung einer sauberen Oberfläche mit geringem Widerstand sorgen passivierte Streifen für eine stabile Stromübertragung auch unter feuchten Bedingungen,Vermeidung von Spannungsabfällen oder Signalstörungen in Batteriemanagementsystemen (BMS).

Typische Anwendungsfälle

• Elektrofahrzeuge und Hybridfahrzeuge: Batteriepakete, die in Fahrrädern (ausgesetzt auf Regen, Straßensalz und Feuchtigkeit) oder Motorräumen (hohe Feuchtigkeit + Temperaturschwankungen) installiert sind.
• Tragbare Unterhaltungselektronik: Smartphones, Tablets und Wearables, die in feuchten Umgebungen (z. B. Fitnessstudios, tropische Regionen) oder anfällig für versehentliche Wasserbelastung verwendet werden.
• Außenenergiespeicherung: Off-Grid-Solarbatterien, Sicherungssysteme für abgelegene Gebiete (Regen, Tau und hohe Luftfeuchtigkeit).
• Meeres- und Unterwassergeräte: Tauchflugzeuge, Sensoren für Schiffe oder Bootsbatterien (widerstandsfähig gegen Salzwasserfeuchtigkeit und Korrosion).