- 新日鉄住金-複合鋼板(CLAD)特徵與種類
- 複合鋼板（CLAD)機械特性及物理特性
- 複合鋼板（CLAD)0.2%屈服強度
- 複合鋼板（CLAD)支撐兩端，平均分布荷重模擬試驗計算
- 複合鋼板（CLAD)單層材料與三層複合材料在均溫的比較
- 多層金屬複合材 焊接和連接的可行性
- 多層金屬複合材 物理特性 20˚C
- 多層金屬複合材 材質比較表
- 多層金屬複合材 最佳的電池連接器板-可焊接
- 多層金屬複合材 導電率 & 電阻率比較
新日鉄住金-複合鋼板(CLAD)特徵與種類
複合鋼板的特徵
複合鋼板（SUS/AL）
2 款異種金屬複合後，可同時利用兩種材料特性的高機能材。
例如SUS和AL複合後的特徵如下：
①比重：約為不銹鋼的1/2②熱傳導性：大約為不銹鋼的10倍
③強度：大約為鋁材的2倍
複合鋼板（CLAD)的種類
層 |
組 合 |
概 略 成 分 |
|---|---|---|
2層 |
SUS304L/A1100 |
SUS304L ：18Cr-10Ni-LowC
：16Cr-Cu-LowC |
NAR160/A1100 |
||
3層 |
NAR160/A1100/SUS304L |
|
SUS304/SPCE/SUS304 |
複合鋼板（CLAD)機械特性及物理特性
鋼 種 |
規 格 |
0.2%屈服強度 |
抗拉強度 |
延伸率 |
硬度 |
|---|---|---|---|---|---|
複合板 |
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 | − |
鋼 種 |
規 格 |
密度 |
楊氏係數 |
平均比熱 |
熱傳導率 |
阻抗 |
透磁率 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
複合板 |
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 | − |
磁導率：1.0 無磁性 |
複合鋼板（CLAD)0.2%屈服強度
複合鋼板（CLAD)單層材料與三層複合材料在均溫的比較
複合鋼板（CLAD)單層材料與三層複合材料在均溫的比較
多層金屬複合材 焊接和連接的可行性
前言
鎳材常用鋰離子電池的連接器上, 具有導電性、可焊性、強度、成型性、焊接性和耐腐蝕性特點。
但由於電池模組中的 18650 電池單體組合數量增加, 加上鎳的發熱問題(特別是在匯流條上), 這會降低電池的效率, 也可能因導熱性問題, 進而導致一些不利的後果風險, 發生原因如下概述。
(一) 高安培數會提高母線的溫度升高, 損壞電池性能和壽命的電池。
(二) 在高阻抗連接器材上, 會導致電池電壓明顯的壓降。
(三) 由於導熱性不足和散熱不良, 可能會形成熱點。
故開發多層金屬複合材料應於電池的連接器上, 兼具高導電和導(散)熱優勢, 可以有效解決這些問題。
焊接和連接的可行性
◆多層金屬複合材是圓柱形鋰離子電池的完美連接解決方案。
◆多層金屬複合材都易於焊接、電阻焊或雷射焊接。
◆可以協助客戶設計電池連接器以實現最佳焊接。
◆多層金屬複合材作為連接器材料可以採防分流槽、凸起焊接與階梯焊接(各別或同時使用)的工藝輕鬆焊接。
◆在不同的厚度焊接下, 均有極佳的拉伸強度。
◆多層金屬複合材焊接, 可使用錫/銅材質焊料, 以得到良好可焊性。
選擇 厚度 規格 |
多層金屬複合材 |
||
|---|---|---|---|
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 |
多層金屬複合材 物理特性 20˚C
|
複合金屬 40型 已退火 |
複合金屬 60型 已退火 |
複合金屬 80型 已退火 |
201 Nickel 已退火 |
不鏽鋼鍍鎳 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 |
| 艾里遜壓凹試驗(mm) | 11.2 | 11.9 | N/A | 12.1 | N/A |
彈性-模量(Gpa) |
165 | 148 | 131 | 207 | 186 |
CTE(µm/m˚C) |
16.6 | 16.7 | 17.1 | 13.3 | 11.7 |
導熱係數(W/m-K) |
178 | 253 | 317 | 79 | 52 |
比熱(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 |
多層金屬複合材 材質比較表
|
錫焊 |
點焊 |
電導率(IACS) |
耐腐蝕性 |
散熱性 |
可加工性 |
價格 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
多層金屬複合材 |
非常好 |
非常好 |
40 - 80% |
非常好 |
高 |
非常好 |
較低 |
鎳 |
非常好 |
非常好 |
18-22% |
非常好 |
低 |
好 |
高 |
銅合金 |
好 |
一般 |
100% |
一般 |
高 |
非常好 |
較低 |
鋁合金 |
較差 |
較差 |
60% |
較差 |
高 |
一般 |
低 |
銅合金(FAS-680) |
非常好 |
一般 |
40% |
較差 |
中間 |
一般 |
較低 |
鍍鎳鋼 |
非常好 |
非常好 |
11 - 15% |
較差 |
低 |
非常好 |
低 |
磷青銅 |
非常好 |
一般 |
11 - 20% |
一般 |
低 |
一般 |
較低 |
多層金屬複合材 最佳的電池連接器板-可焊接性
材質屬性
◆ 導電率 : 40% / 60% / 80%
◆ 表面 : 中等光澤啞光飾面
◆ 溫度 : 退火（根據要求提供其他特定回火）
◆ 厚度 : 0.15 ~ 0.50 mm
◆ 寬度 : 25.40 ~ 600 mm
優點
◆ 高導電性和導熱性，可降低電池組工作溫度
◆ 通過電阻或激光輕鬆焊接
◆ 不銹鋼層促進更高的焊接強度和抗疲勞性
◆ 此高導電性可設計更薄、更輕、成本更低的電池連接器
◆ 用於焊接和額外耐腐蝕性的鎳表面層
多層金屬複合材 導電率 & 電阻率比較
|
複合金屬 40型 已退火 |
複合金屬 60型 已退火 |
複合金屬 80型 已退火 |
201 Nickel 已退火 |
不鏽鋼鍍鎳 AISI 1020 |
|---|---|---|---|---|---|
導電率 (% IACS) |
40% |
60% |
80% |
20% |
11% |
電阻率 (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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