- 新日铁住金-复合钢板(CLAD)特征与种类
- 复合钢板（CLAD)机械特性及物理特性
- 复合钢板（CLAD)0.2%屈服强度
- 复合钢板（CLAD)支撑两端，平均分布荷载模拟实验计算
- 复合钢板（CLAD)单层材料与三层复合材料在均温的比较
- 多层金属复合材料 焊接和连接的可行性
- 多层金属复合材料 物理特性 20˚C
- 多层金属复合材料 材质比较表
- 多层金属复合材料 最佳的电池连接器板-可焊接
- 多层金属复合材料 导电率 & 电阻率比较
新日铁住金-复合钢板(CLAD)特征与种类
复合钢板的特征
复合钢板（SUS/AL）
2 款异种金属复合后，可同时利用两种材料特性的高功能材。
例如SUS和AL复合后的特征如下：
①比重：约为不锈钢的1/2②热传导性：大约为不锈钢的10倍
③强度：大约为铝材的2倍
复合钢板（CLAD)的种类
层 | 组 合 | 概 略 成 分 |
|---|---|---|
2层 |
SUS304L/A1100 |
SUS304L ：18Cr-10Ni-LowC
：16Cr-Cu-LowC |
NAR160/A1100 |
||
3层 |
NAR160/A1100/SUS304L |
|
SUS304/SPCE/SUS304 |
复合钢板（CLAD）机械特性及物理特性
钢 种 | 规 格 | 0.2%屈服强度 | 抗拉强度 | 延伸率 | 硬度 |
|---|---|---|---|---|---|
复合板 |
SUS304/A1100 |
− |
− |
− |
− |
NAR160/A1100 |
216 |
240 |
20 |
− |
|
NAR160/A1100/SUS304 |
294 | 334 |
34 |
− |
|
SUS304/SPCE/SUS304 |
− |
424 | 39 |
− |
|
Aluminium |
A5182 H3 |
310 |
400 |
12 |
− |
A6061-T6 |
80 Wm-1K-1 |
240 | 9 | − |
钢 种 | 规 格 | 密度 | 杨氏系数 | 平均比热 | 热传导率 | 阻抗 | 透磁率 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
复合板 |
SUS304/A1100 |
4.1 |
− |
811 |
168 |
− |
− |
NAR160/A1100 |
4.01 |
− |
800 |
171 |
− |
− |
|
NAR160/A1100/SUS304 |
5.12 |
− |
710 |
127 |
− |
− |
|
SUS304/SPCE/SUS304 |
7.8 |
− |
− |
67 |
− |
− |
|
Aluminium |
A5182 H3 |
2.7 |
70 |
880 |
195 |
0.27 | − |
A6061-T6 |
2.7 |
70 |
800 |
215 |
0.27 | − |
磁导率：1.0 无磁性 |
复合钢板（CLAD)0.2%屈服强度
复合钢板（CLAD)支撑两端，平均分布荷载模拟实验计算
复合钢板（CLAD)单层材料与三层复合材料在均温的比较
多层金属复合材料 焊接和连接的可行性
前言
镍材常用锂离子电池的连接器上，具有导电性、可焊性、强度、成型性、焊接性和耐腐蚀性特点。
但由于电池模块中的 18650 电池单体组合数量增加，加上镍的发热问题（特别是在汇流条上），这会降低电池的效率，也可能因导热性问题，进而导致一些不利的后果风险，发生原因如下概述。
（一）高安培数会提高母线的温度升高，损坏电池性能和寿命的电池。
（二）在高阻抗连接器材上，会导致电池电压明显的压降。
（三）由于导热性不足和散热不良，可能会形成热点。
故开发多层金属复合材料应于电池的连接器上，兼具高导电和导（散）热优势，可以有效解决这些问题。
焊接和連接的可行性
◆多层金属复合材是圆柱形锂离子电池的完美连接解决方案。
◆多层金属复合材都易于焊接、电阻焊或激光焊接。
◆可以协助客户设计电池连接器以实现最佳焊接。
◆多层金属复合材作为连接器材料可以采用防分流槽、凸起焊接与阶梯焊接（各别或同时使用）的工艺轻松焊接。
◆在不同的厚度焊接下，均有极佳的拉伸强度。
◆多层金属复合材焊接，可使用锡/铜材质焊料，以得到良好可焊性。
选择 厚度 规格 | 多层金属复合材 |
||
|---|---|---|---|
40 型 |
60 型 |
80 型 |
|
0.15 mm |
V |
V |
--- |
0.20 mm |
V |
V |
--- |
0.25 mm |
V |
V |
--- |
0.30 mm |
V |
V |
V |
0.40 mm |
--- |
V |
V |
0.50 mm |
--- |
V |
V |
多层金属复合材料 物理特性 20˚C
|
复合金属 40型 已退火 | 复合金属 60型 已退火 | 复合金属 80型 已退火 | 201 Nickel 已退火 | 不锈钢镀镍 AISI 1020 |
|---|---|---|---|---|---|
密度(Kg/m3) |
8,415 |
8,580 |
8,666 |
8,900 |
7,870 |
屈服強度(Mpa) |
205 |
138 |
93 |
103 |
350 |
抗拉強度(Mpa) |
475 |
368 | 282 |
414 |
420 |
拉伸率(%) |
45 |
48 |
43 | 45 |
15 |
| 艾里森压凹试验(mm) | 11.2 | 11.9 | N/A | 12.1 | N/A |
弹性-模量(Gpa) |
165 | 148 | 131 | 207 | 186 |
CTE(µm/m˚C) |
16.6 | 16.7 | 17.1 | 13.3 | 11.7 |
导热系数(W/m-K) |
178 | 253 | 317 | 79 | 52 |
比热(J/Kg-˚C) |
447 | 423 | 413 | 456 | 486 |
厚度(mm) |
0.15 - 0.30 | 0.20 - 0.50 | 0.50 | N/A | N/A |
多层金属复合材料 材质比较表
| 锡焊 | 点焊 | 电导率(IACS) | 耐腐蚀性 | 散热性 | 可加工性 | 价格 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
多层金属复合材料 | 非常好 | 非常好 | 40 - 80% | 非常好 | 高 | 非常好 | 较低 |
镍 | 非常好 | 非常好 | 18-22% | 非常好 | 低 | 好 | 高 |
铜合金 | 好 | 一般 | 100% | 一般 | 高 | 非常好 | 较低 |
铝合金 | 较差 | 较差 | 60% | 较差 | 高 | 一般 | 低 |
铜合金(FAS-680) | 非常好 | 一般 | 40% | 较差 | 中间 | 一般 | 较低 |
镀镍钢 | 非常好 | 非常好 | 11 - 15% | 较差 | 低 | 非常好 | 低 |
磷青铜 | 非常好 | 一般 | 11 - 20% | 一般 | 低 | 一般 | 较低 |
多层金属复合材料 最佳的电池连接器板-可焊接性
材质属性
◆ 导电率 : 40% / 60% / 80%
◆ 表面 : 中等光泽哑光饰面
◆ 温度 : 退火（根据要求提供其他特定回火）
◆ 厚度 : 0.15 ~ 0.50 mm
◆ 宽度 : 25.40 ~ 600 mm
优点
◆ 高导电性和导热性，可降低电池组工作温度
◆ 通过电阻或激光轻松焊接
◆ 不锈钢层促进更高的焊接强度和抗疲劳性
◆ 此高导电性可设计更薄、更轻、成本更低的电池连接器
◆ 用于焊接和额外耐腐蚀性的镍表面层
多层金属复合材料 导电率 & 电阻率比较
|
复合金属 40型 已退火 | 复合金属 60型 已退火 | 复合金属 80型 已退火 | 201 Nickel 已退火 | 不锈钢镀镍 AISI 1020 |
|---|---|---|---|---|---|
导电率 (% IACS) |
40% |
60% |
80% |
20% |
11% |
电阻率 (Ω-m) |
4.310 x 10-8 |
2.874 x 10-8 |
2.115 x 10-8 |
8.621 x 10-8 |
1.567 x 10-8 |
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