Үзсэн: 0 Зохиогч: Сайтын редактор Нийтлэх хугацаа: 2026-04-03 Гарал үүсэл: Сайт
Хураангуй: Шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгсэл (NEVs) болон том хэмжээний эрчим хүч хадгалах системүүд (ESS) хурдацтай хөгжиж байгаа тул цахилгаан батерейны модулиуд нь өндөр гүйдлийн дамжуулалт, дулааны удирдлага, холболтын найдвартай байдалд улам бүр хатуу шаардлага тавьж байна. Уламжлалт нэг металлын холболтын материал (цэвэр никель эсвэл цэвэр зэс гэх мэт) нь өндөр эрчим хүчний нягтралтай батерейны иж бүрэн гүйцэтгэлийн шаардлагыг хангахын тулд тэмцдэг. Энэхүү нийтлэл нь олон эсийн батерейны угсралтад зэс-никелийн биметалл нийлмэл материалуудын микроскопийн гадаргуугийн шинж чанар, цахилгаан дулааны физик шинж чанар, хэрэглээний давуу талыг системтэйгээр судалсан болно. Судалгаанаас үзэхэд зэс-никель нийлмэл туузан дамжуургууд нь дэвшилтэт өнхрөх бүрэх, тамгалах процессоор үйлдвэрлэсэн нь металлургийн сайн холболтыг олж авдаг. Эдгээр нь системийн дотоод эсэргүүцлийг мэдэгдэхүйц бууруулж, өндөр тусгалтай материалтай холбоотой гагнуурын сорилтыг төгс шийдэж, батерейны бүтцийн тогтвортой байдал, аюулгүй байдлыг хангах хамгийн тохиромжтой материаллаг түвшний шийдлийг өгдөг.
Лити-ион батерейны модулиудыг угсрах явцад эсүүдийн хоорондох цуваа ба зэрэгцээ холболтууд нь бүхэл системийн эрчим хүч, аюулгүй байдлыг тодорхойлдог чухал хүчин зүйлүүд юм. Одоогийн байдлаар энэ салбарын үндсэн холболтын материалууд дараах техникийн сааталтай тулгардаг.
Цэвэр никель: Энэ нь исэлдэлтийн маш сайн эсэргүүцэлтэй, спот/лазер гагнуурын гайхалтай гүйцэтгэлтэй боловч цахилгаан эсэргүүцэл нь харьцангуй өндөр байдаг. Өндөр гүйдлийн цэнэг/цахилгааны нөхцөлд цэвэр никель холбогч нь Joule халаалтыг бий болгодог бөгөөд энэ нь зөвхөн эрчим хүчний алдагдалд хүргэдэг төдийгүй дулааны алдалтын өндөр эрсдэлд хүргэдэг.
Цэвэр зэс: Маш бага цахилгаан эсэргүүцэл, өндөр дулаан дамжуулалттай. Гэсэн хэдий ч зэс нь маш бага лазер шингээх хурдтай (хэт улаан туяаны спектрт) бөгөөд уламжлалт эсэргүүцлийн спот гагнуурын үед 'электрод наалдах' болон хуурамч гагнуурт өртөмтгий байдаг. Энэ нь боловсруулалтын үр ашиг багатай тул том хэмжээний автоматжуулсан үйлдвэрлэлийн шугамд шууд хэрэглэхэд хүндрэл учруулдаг.
Эдгээр нэг металлын материалын физик хязгаарлалтыг даван туулахын тулд Зэс-Никель Биметалл нийлмэл материалууд нь судалгааны халуун цэг болж, батерейны холболтын материалын салбарт үйлдвэрлэлийн гол хэрэглээ болжээ.
Зэс-никель нийлмэл материалын үндсэн технологи нь хоёр металлын интерфейсийг холбох чанарт оршдог. Орчин үеийн, өндөр чанартай зэс-никель нийлмэл туузыг ихэвчлэн хүйтэн өнхрөх бүрээс эсвэл халуун цувих аргыг ашиглан үйлдвэрлэдэг.
Сканнерийн электрон микроскопийн (SEM) дагуу өндөр чанарын зэс-никель нийлмэл материалын интерфейс нь нягт, хоосон зайгүй шинж чанарыг харуулдаг. Зэс (Cu) ба никель (Ni) хоёулаа Нүүрэн дээр төвлөрсөн куб (FCC) талст тортой ба маш төстэй атомын радиустай тул хоёр металлын атомууд бүрээсийн процессын даралт болон дулааны боловсруулалтын дор интерфэйс дээр харилцан тархаж, хэт нимгэн хатуу уусмалын шилжилтийн давхарга үүсгэдэг. Энэхүү металлургийн холбоо нь материалыг маш өндөр давхарга хоорондын хальслах бат бөх чанараар хангаад зогсохгүй дараагийн дарах, гулзайлгах үйл явцын үед давхаргыг задлахаас үр дүнтэй хамгаалдаг төдийгүй электронууд интерфэйсээр дамжих үед контактын нэмэлт эсэргүүцэл үүсэхгүй (жишээ нь, сайн Ohmic контакттай болно).
Зэс-никель хоёр металлын бүтцийн хувьд зузаанын илүү хувийг эзэлдэг цэвэр зэсийн суурь давхарга нь гүйдэл дамжуулах ажлын 85 гаруй хувийг гүйцэтгэдэг. Ижил хэмжээтэй цэвэр никель хавтангуудтай харьцуулахад нийлмэл бүтэцтэй байх нь холбогчийн нийт дотоод эсэргүүцлийг 60% -иар бууруулж чадна. Энэхүү хэт бага дотоод эсэргүүцлийн шинж чанар нь батерейны модулийн цэнэгийн болон цэнэгийн C түвшний гүйцэтгэлийг ихээхэн сайжруулж, шугамын алдагдлыг үр дүнтэй бууруулдаг.
Цахилгаан батерейнд дулааны хуримтлал нь аюулгүй байдлын осолд хүргэдэг гол хүчин зүйл юм. Зэс-никелийн хоёр металлын шин нь зэсийн өндөр дулаан дамжилтын чанарыг ашиглан цэнэглэх, цэнэглэх үед эсийн терминалаас үүссэн дулааныг бүхэлд нь бүтцийн гадаргуу дээр хурдан дамжуулж, тараадаг. Батерейны шингэн эсвэл агаарын хөргөлтийн системтэй хослуулан энэ нь модулийн хамгийн их температур ба температурын зөрүүг мэдэгдэхүйц бууруулдаг.
Нарийн бүрээстэй никель давхарга нь цэвэр зэсийн гагнуурын хүндрэлийг бүрэн арилгадаг. Никелийн давхарга нь лазерын энергийг тогтвортой шингээж, гагнуурын бөөм үүсгэхийн тулд эсэргүүцлийн цэгийн гагнуурын үед тохирох контакт эсэргүүцлийг хангаж чаддаг. Туршилтын өгөгдлүүд нь эсийн цэгийн гагнуурын хувьд зэс-никель нийлмэл материалыг ашиглах үед гагнуурын татах хүч нь үйлдвэрлэлийн стандартаас хамаагүй давж байгааг харуулж байна. Цаашилбал, гагнуурын цэгүүд нь гөлгөр бөгөөд цацраагүй тул автоматжуулсан үйлдвэрлэлийн шугамын олон цооногтой батерейны шинийн уналтыг эрс сайжруулдаг.
Дээр дурдсан маш сайн иж бүрэн гүйцэтгэлийн үндсэн дээр захиалгат нарийн зэс-никель биметалл тамгатай эд ангиудыг дараах орчин үеийн салбарт өргөнөөр ашиглаж байна.
Цахилгаан тээврийн хэрэгслийн (EV & HEV) цахилгаан батерей: Чичиргээнд тэсвэртэй, өндөр гүйдлийн физик холболтоор хангадаг олон эсийн модулиудын (жишээлбэл, 18650, 21700, 4680 том цилиндр эсүүд) гүйдэл цуглуулагч, шинийн үүрэг гүйцэтгэдэг.
Эрчим хүч хадгалах систем (ESS): Өндөр хүчдэлийн, том хүчин чадалтай эрчим хүч хадгалах шүүгээнд урт хугацааны туршид холболтын тогтвортой байдлыг хангаж, маш бага дулаан ялгаруулдаг.
Хөнгөн хөдөлгөгч хүч ба бичил хөдөлгөөнт байдал (Цахим дугуй ба цахилгаан хэрэгсэл): Зайны хувьд хязгаарлагдмал зайтай батерейны хувьд авсаархан, үр ашигтай дамжуулагч холболтын шийдлүүдийг хангана.
Ухаалаг бүтцийн дизайн, дэвшилтэт өнгөлгөөний процессоор зэс-никель биметалл нийлмэл материалууд нь 'өндөр цахилгаан ба дулаан дамжуулалт' болон 'найдвартай гагнуур'-ыг төгс нэгтгэж чадсан юм. Энэ нь инженерийн хэрэглээнд нэг металлын материалын төрөлхийн хязгаарлалтыг даван туулж, дизайны өндөр хүч чадал, эрч хүчийг өгдөг. батерейны модулиуд. Цаашид өнхрөх бүрээсийн нарийвчлал улам сайжирч, орон нутгийн никель шигтгээ болон тусгай тамга дарах технологи боловсорч гүйцсэнээр зэс-никель биметалл холбогч нь дэлхийн шинэ эрчим хүчний хангамжийн сүлжээнд бүр ч орлуулашгүй тулгын чулууны үүрэг гүйцэтгэх нь гарцаагүй.
