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鋰電池PACK中鎳帶開槽的作用

鎳帶是電池串并聯的重要物料,在成型鎳帶開模時,總會在鎳帶點焊的位置開槽,一般是1*7mm的一字小條形,或是兩個1*7mm的十字交叉槽。這樣開槽的作用是什么呢?

鋰電池PACK中鎳帶開槽的作用

目前的點焊機,大多數還都是電阻點焊。鎳帶開槽這樣做的好處,

一是人為地增加鎳帶上兩個點焊點之間的內阻。點焊機的瞬間電流通過點焊針往下,鎳帶開槽導致鎳帶上方兩個點焊針之間的內阻增加,瞬間電流會順著鎳帶直接往下走,在鎳帶與電芯之間發生,這樣熔點就會發生在鎳帶與電芯中間,使得兩者的結合連接更好。沒有開槽的鎳帶,點焊機的瞬間電流會在鎳帶上方發生,熔點也出現在鎳帶的上方,這樣鎳帶與電芯的結合并不是很好。點焊后的拉力測試和牢固性來說,開槽的鎳帶會更好。

二是為了限位,人工點焊的生產工藝,能讓操作員工肉眼識別到點焊的位置,以免點焊錯位。自動點焊機的工藝,制作自動點焊夾具時,開槽也能起到限位的作用。

鎳合金

除純鎳外,化學加工業所用的鎳合金強度大大高于300系不銹鋼。鎳合金還具有非常好的延展性和韌性(見表2所列的室溫力學性能)。用于化工設備的大多數合金的許用應力見ASME鍋爐和壓力容器規范第Ⅷ卷。

鎳合金是全奧氏體顯微組織。化學工業使用的所有鎳合金幾乎都是固溶強化的。它們強度的提高來自于有效硬化元素如鉬和鎢的添加,而不是碳化物的形成。與奧氏體不銹鋼一樣,固溶鎳合金不能通過熱處理強化,高溫鎳帶,而只能通過冷加工使其強化。

另一大類鎳基合金可通過沉淀硬化熱處理來強化。這類合金大多數專門用于超高強度用途,如深層油氣生產和超高壓工藝過程所使用的合金。

沉淀硬化鎳基合金除了用于閥門和旋轉機械部件外,在化工設備的應用有限。這類合金中包括燃氣輪機、燃燒室以及航天用途所使用的耐熱超級合金。

鋼與鎳及鎳合金焊接,常見問題解答

制造化工和石油設備時,為了節省昂貴的鎳,經常需要將鋼與鎳及合金焊接在一起。

焊接的主要問題

焊接時,焊縫中的主要成分是鐵和鎳,鐵和鎳能夠互溶,不形成金屬間化合物。在一般情況下,焊縫中的含鎳量相對高,所以在焊接接頭的熔合區,不會形成擴散層。焊接的主要問題是在焊縫中容易產生氣孔和熱裂紋。

氣孔

鋼與鎳及其合金焊接時,可逆鎳帶,影響焊縫中形成氣孔的主要因素是氧、鎳及其他合金元素的含量。

①氧的影響。焊接時,液態金屬中可能會溶解較多的氧,而氧在高溫時與鎳氧化,形成NiO,NiO能與液體金屬中的氫和碳發生反應生成水蒸氣和,在熔池凝固時如來不及逸出,殘留在焊縫中就形成氣孔。在純鎳與Q235-A埋弧焊的鐵鎳焊縫中,黑龍江鎳帶,在氮和氫含量變化不大的情況下,焊縫中含氧量越高,焊縫中氣孔數量越多。

②鎳的影響。在鐵鎳焊縫中,氧在鐵鎳中的溶解度不同,氧在液態鎳中的溶解度大于液態鐵中的溶解度,而氧在固態鎳中的溶解度卻比在固態鐵中的小,因此,氧的溶解度在鎳結晶時的突變,比在鐵結晶時的突變更加明顯。所以,焊縫中Ni為15%~30%時的氣孔傾向小,而Ni含量大時,氣孔傾向進一步提高到60%~90%,鋼的溶入量必然下降,因此引起形成氣孔的傾向變大。

③其他合金元素的影響。當鐵鎳焊縫中含有錳、鉻、鉬、鋁、鈦等合金元素或符合合金化時,鎳帶品質好不好,能提高焊縫抗氣孔能力,這是由于錳、鈦和鋁等都具有脫氧作用,而鉻和鉬則提高焊縫固態金屬中的溶解度。所以鎳與1Cr18Ni9Ti不銹鋼焊縫的抗氣孔能力比鎳與Q235-A鋼焊縫高。鋁和鈦還能把氮固定在穩定的化合物中,也能提高焊縫抗氣孔能力。

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