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锂动力电池模块电连接接触电阻增大的原因

时间:2021-01-24 08:17:42 来源:otovc.com

由于工作条件的限制,锂动力电池模块经常暴露在空气中,氧化和空气污染引起的电化学效应是增加锂动力电池模块电连接接触电阻的关键因素。锂动力电池模块的连接一般由铜、铝等金属材料制成,其氧化物比自身电阻大几百倍。实验表明,如果在4040mm纯铝接触面上有一层50埃厚的氧化铝膜,膜在保持足够接触压力的同时处于临界变形状态,其接触电阻达到几千微欧姆。

电连接表面会有物理、化学等多种因素产生的污染膜。一旦形成这种膜,就会不断使其他接触点失去载流能力,接触电阻开始缓慢增大。接触点一旦降低到一定的临界值,其温升就会超过电气设备的允许值,进一步造成接触面氧化,从而导致接触电阻急剧上升,造成恶性循环。

受空气污染的影响,我国不同程度地受到酸雨的危害。研究和数据表明,酸雨与铜接触后,会产生氧化铜、氧化亚铜、硫化铜、硫化亚铜、硫酸铜等化学物质,不仅增加了触点处的接触电阻,还进一步腐蚀接触面,产生链式反应。

如果薄膜状物质的影响被气体薄膜、氧化物、硫化物等覆盖。在动力电池模块的电连接的接触表面上没有被有效地去除,在电连接处将存在接触电阻。如果这种接触电阻超过一定值,将严重降低电气连接处的载流能力,同时将在电气连接处产生不允许的热效应,直到出现故障和事故。锂动力电池模块电连接接触电阻增大的原因如下:

1)电气连接安装过程不当。在连接和安装过程中,当不正确使用砂纸打磨连接器的接触面时,连接器的金属接触面会嵌入一定量的玻璃碎片和沙粒,从而减小有效接触面积,增加接触电阻。

2)紧固螺栓压力不当。电气连接的操作有一个误区。人们认为连接螺栓越紧越好,但事实并非如此。当螺母的压力达到一定的临界压力值时,如果材料的强度较差,如果不适当的压力持续增大,接触面会部分变形升高,但接触面积会减小,接触电阻会增大。

3)由不同金属的膨胀效应引起。钢制螺栓的金属膨胀系数远小于铜铝母线,特别是螺栓型设备接头,随着运行中负载电流和温度的变化,铝或铜铁的膨胀收缩程度会有所不同,从而产生蠕变。蠕变是金属在应力作用下的缓慢塑性变形,蠕变过程与接头处的温度有很大关系。

实践证明,当接头处的工作温度超过80时,接头金属会因过热而膨胀,使接触面位置错开,形成微小的氧化间隙。当负载电流减小,温度回落到原来的接触位置时,由于接触面上覆盖了氧化膜,在原来的安装过程中,金属之间不可能直接接触。每一个变温周期的接触电阻增大都会增加下一个周期的热量,升高的温度会进一步恶化接头的工作状态,从而形成恶性循环。

4)微电池对不同材料接头接触面的腐蚀作用。根据相关实验文献,铜的标准电位为0.34V,铝的标准电位为-1.28V,铜与铝的电位差为1.62V.如果铜和铝

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