CN208298919U - 一种用于动力电池导电连接片的多组元复合金属带材 - Google Patents

Abstract

本实用公开了一种用于动力电池导电连接片的多组元复合金属带材，包括SPCC层和Cu层，所述SPCC层和Cu层之间通过物理冶金键合，所述SPCC层外侧表面设置有Ni层，所述多组元复合金属带材的厚度为0.1‑0.5mm，所述SPCC层、Cu层的厚度占整个复合金属带的厚度比例分别为30％‑45％、50％‑65％，所述Ni层的厚度占整个复合金属带的厚度比例为2.5％‑20％，该多组元复合金属带材的电阻点焊性、导电性、柔韧性、耐蚀性等综合性能优异且性价比高，能适应新能源动力锂电池的应用。

Description

一种用于动力电池导电连接片的多组元复合金属带材

技术领域

本实用涉及一种用于动力电池导电连接片的多组元复合金属带材。

背景技术

在能源危机和环境污染问题的压力下，安全、环保、节能已成为当今汽车发展的主题，新能源汽车因其节能、环保无污染的优势，受到交通、能源部门的高度重视和大力扶持，动力电池作为电动汽车的动力来源，是电动汽车的关键部件。

现有技术中，电池组中，内外导电连接片大多采用纯镍带或者厚度比例为1:1的铜镍复合带，纯镍虽具有较低综合性能，而且，铜镍虽然具有较高的综合性能，但成本较高，限制了其在大功率或高倍率电池产品的应用，而且在纯镍材料，在必要的电镀或化学镀制造过程中，需要会产生大量酸、碱等化学物质，对环境污染十分严重，如果采用了排放处理，也会增加了生产成本。

发明内容

本实用的为了克服现有技术的不足，提供一种用于动力电池导电连接片的多组元复合金属带材，该基材的结构可以代替纯镍和铜镍基材，而且该基材较现有的纯镍和铜镍基材，既可以实现综合性能良好，又可以减少生产成本。具体方案如下：

一种用于动力电池导电连接片的多组元复合金属带材，包括SPCC层和Cu层，其中，所述SPCC层和Cu层之间通过物理冶金键合，所述SPCC 层外侧表面设置有Ni层，所述多组元复合金属带材的厚度为0.1-0.5mm，所述SPCC层、Cu层的厚度占整个复合金属带的厚度比例分别为30％-45％、 50％-65％，所述Ni层的厚度占整个复合金属带的厚度比例为2.5％-20％。

作为本实用一种改进，所述SPCC层与其外侧表面的Ni层(镍层)通过物理冶金键合，所述Ni层的厚度占整个复合金属带的厚度比例5％-20％。

作为本实用另一种改进，所述SPCC层外侧表面的Ni层是通过电镀方式镀在SPCC层外侧表面上，所述Cu层外侧表面设置有Ni层，所述Cu层外侧表面的镍层是通过电镀方式镀在Cu层外侧表面上，所述SPCC层外侧表面的Ni层与所述Cu外侧表面的Ni层厚度之和占整个复合金属带材的厚度比例5％。

进一步地，所述SPCC层外侧表面的Ni层与所述Cu层外侧表面的Ni 层厚度占占整个复合金属带材的厚度的比例均为2.5％。

以上结构中，所述Ni层的镍纯度不小于99.5％，所述Cu层的铜纯度不小于99.90％。

与现有的技术相比，本实用的有益效果是：本实用提供一种动力电池导电连接片，该连接片是由多层金属基材复合而成，而且各层金属的材料选择、相对位置和厚度比例的合理设计，可以使得连接片的导电性、焊接性更优异且材料性价比高。具体而言，充分考虑各层金属优缺点，对各金属“取长补短，各尽其用”，达到了综合性能优于现有材料且成本价格较低的整体效果。

附图说明

图1为本实用第一种实施例结构示意图。

图2为本实用第二种实施例结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用，并不用于限定本实用。

动力电池要求高倍率、高容量、快充放时，同时考虑了整体材料的导电性、焊接性及材料成本设计要求，降低生产成本。以下提供一种用于动力电池导电连接片的多组元复合金属带材两种实施例结构。

多组元复合金属带材的导电率计算方式:

ρ_导＝1.72/ρ

其中，ρ_导为多组元复合金属带材的导电率，ρ为多组元复合金属带材的电阻率，ρ_i为各组元金属导电率，t_i为各组元金属占整个复合金属带材的厚度比例；

多组元复合金属带材价格计算公式：

其中，p为多组元复合金属带材的价格，p_i为各组元金属价格，t_i为各组元金属占整个复合金属带材的厚度比例；

实施例一：

见图1为一种用于动力电池导电连接片的多组元复合金属带材的一种结构，三层金属带，其依次由Ni层1(镍层)、SPCC层2(低碳钢)和Cu 层3(铜层)组成，其中，Ni层1(镍层)、SPCC层2(低碳钢)和Cu层3 (铜层)之间通过物理冶金键合，三层金属带的厚度为0.1-0.5mm。

其中，Ni层1(镍层)、SPCC层2(低碳钢)、Cu层3(铜层)的厚度占整个复合金属带的厚度比例分别为2.5％-20％、30％-45％、50％-65％。

本实施例子中选取五组Ni层1(镍层)、SPCC层2(低碳钢)、Cu层3 (铜层)不同的比例，根据多组元复合金属带材的导电率计算方式，计算出具体导电率，如下表所示：

实施例二：

见图2为一种用于动力电池导电连接片的多组元复合金属带材的另一种结构，四层金属带，其依次由Ni层1(镍层)、SPCC层2(低碳钢)和 Cu层(铜层)、Ni层1(镍层)组成，其中，SPCC层2(低碳钢)和Cu层3(铜层)之间通过物理冶金键合，Ni层1(镍层)通过电镀的工艺分别镀在SPCC层2(冷轧碳素钢)和Cu层3(铜层)的表面，四层金属带的厚度为0.1-0.5mm。

其中，SPCC层2(低碳钢)、Cu层3的厚度占整个复合金属带的厚度比例分别为30％-45％、50％-65％，两层Ni层1(镍层)厚度总和占整个复合金属带的厚度比例为5％，优选地，两层Ni层1(镍层)厚度比例分别为 2.5％。

本实施例子中选取五组选取Ni层1(镍层)、SPCC层2(低碳钢)、Cu 层3(铜层)、Ni层1(镍层)不同的比例，根据多组元复合金属带材的导电率计算方式，计算出具体导电率，如下表所示：

以上两个实施例子中，得到导电连接片的内阻的导电率在2.5±0.2μΩ*cm-3.0±0.2μΩ*cm区间内。

现有技术中，与本实用结构外形尺寸相同的厚度比例为1:1的铜镍复合带，其导电率与本实用结构差异不大，但价格比本实用结构至少高30％。

现有技术中，与本实用结构外形尺寸相同的纯镍带，价格与本发明结构基本相同，其导电率比本发明结构至少低63％。

进一步地，以上两种实施例子中，Ni层1(镍层)的镍纯度不小于99.5％， Cu层2(铜层)的铜纯度不小于99.90％。

进一步地，以上两种实施例子中，物理冶金键合，可以减少了材料的局部接触电阻，从而提高整个复合材料的导电性，导电连接片在应用过程中的温升己成为衡量电池质量好坏的关键指标之一，物理冶金键合性质的层状复合材料其组织最为致密，因而也最有利于提高材料导电特性。

进一步地，以上两种实施例子中，由于表层为镀后在用惰性气体保护加热扩散，在经过轧制，增强镀镍层的结合强度，达到致密的超薄镍层，使得本多组元复合材料具有优良的耐蚀可靠性。

进一步地，以上两种实施例子中，中间层采用相对较硬的SPCC(低碳钢)，使得相对于其他单金属材料，柔韧性更好。

尽管上述图文已经描述了本实用的优选实施例的说明，但本领域内的技术人员一旦得知了本创造性地概念，则可以对这些实施例做另外的变更和修改，所以，所附的权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用范围的所有变更及修改。显然，本领域的技术人员可以对本实用进行各种修改和变型而不脱离本实用的思想和范围，这样，尚若对本实用的这些修改和变形属于本实用权利要求及其等同技术范围之内，则本实用意图包含这些改动和变形在内。

Claims (5)

1.一种用于动力电池导电连接片的多组元复合金属带材，其特征在于：包括SPCC层和Cu层，其中，所述SPCC层和Cu层之间通过物理冶金键合，所述SPCC层外侧表面设置有Ni层，所述多组元复合金属带材的厚度0.1-0.5mm，所述SPCC层、Cu层的厚度占整个复合金属带的厚度比例分别为30％-45％、50％-65％，所述Ni层的厚度占整个复合金属带的厚度比例为2.5％-20％。

2.根据权利要求1所述多组元复合金属带材，其特征在于：所述SPCC层与其外侧表面的Ni层通过物理冶金键合，所述Ni层的厚度占整个复合金属带的厚度比例5％-20％。

3.根据权利要求1所述多组元复合金属带材，其特征在于：所述SPCC层外侧表面的Ni层是通过电镀的工艺镀在SPCC层外侧表面上，所述Cu层外侧表面设置有Ni层，所述Cu层外侧表面的镍层是通过电镀工艺镀在Cu层外侧表面上，所述SPCC层外侧表面的Ni层与所述Cu外侧表面的Ni层厚度之和占整个复合金属带材的厚度比例5％。

4.根据权利要求3所述多组元复合金属带材，其特征在于：所述SPCC层外侧表面的Ni层与所述Cu层外侧表面的Ni层厚度占整个复合金属带材的厚度的比例均为2.5％。

5.根据权利要求1-4任意一项所述多组元复合金属带材，其特征在于：所述Ni层的镍纯度不小于99.5％，所述Cu层的铜纯度不小于99.90％。