铜铝排专题:铜排腐蚀和盐雾试验

文章留言,铜排在中性盐雾试验后,颜色是红锈吗?

铁镀锌进行盐雾试验时,白锈是因为镀层生锈,红锈是基材铁生锈,表示严重腐蚀了。

这几天查了下资料,镀锡和镀镍盐雾腐蚀后不一样,下面讲解给大家参考。

铜铝排专题:铜排腐蚀和盐雾试验

一、裸铜的腐蚀

当铜排暴露在空气中时,表面首先会发生氧化反应,生成红棕色的氧化铜(CuO)。

因为环境中存在二氧化碳和水蒸气,氧化铜会进一步与CO和HO反应,形成绿色的碱式碳酸铜(Cu(OH)CO),即为铜绿。

此外,环境中含有硫化物或氯化物(如工业废气中的硫化氢或盐雾),铜还可能生成黑色的硫化铜(CuS)或其他腐蚀产物。

铜铝排专题:铜排腐蚀和盐雾试验

二、腐蚀影响

1、初期:

电池包中腐蚀会直接破坏铜排导电功能与结构,接头部位的接触电阻升高、导电损耗增加;

2、中期

铜排产生的点蚀与腐蚀物,在大电流作用下,会引发局部过热,加速镀层老化;

3、后期

镀层剥落、铜排变薄,严重的会出现穿透性腐蚀,最终可能导致短路,引发安全风险。

三、镀层防护

铜排一般采取镀锡和镀镍两者方式延缓腐蚀。

1、镀锡:

锡的化学活性高于铜,在腐蚀环境中先被氧化,形成致密的氧化锡(SnO)膜,可以阻隔氯、硫等介质与铜基体接触,适合用于低腐蚀风险的场景。

在盐雾试验初期镀层会形成白色氧化物(如SnO),属于白锈范畴。

若镀层腐蚀严重会造成铜基体露出来,内部铜的腐蚀产物为绿色或蓝色碱式碳酸铜。

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2、镀镍: 

镍表面会天然形成的氧化镍(NiO)钝化膜,膜层致密性极强,能抵御硫化物侵蚀,且镍的硬度高,耐磨损、抗电解液泄漏能力更强,适合高湿度、严苛腐蚀环境。

镍在中性盐雾环境中生成的NiO(氧化镍)通常呈黑色或暗褐色,虽然是黑色但是仍然属于镀层腐蚀。

铜排镀层可能在加工时存在缺陷,除了进行厚度检测和拉伸力测试外,还需要借助盐雾试验来验证。

四、盐雾试验参考标准

铜排盐雾试验现在暂时没有直接参考的国标,可借鉴的标准:前面两个国标主要考察电池包的耐腐蚀情况,第三个直接作用于铜排成品。

1、GB/T 31467.3-2015

老国标GB/T 31467.3-2015电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第3部分:安全性要求与测试方法,针对新能源汽车动力电池包部件,采用交变盐雾试验(参照 GB/T 2423.18),5% 氯化钠溶液、35℃±2℃,总周期 576h。

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2、GB/T 38031-2025

新国标《GB/T 38031-2025电动汽车用动力蓄电池安全要求》,盐雾试验同样采用交变模式,试验共进行 6 个循环,总时长 144h。

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3、GB/T 10125-2021

通常说的72h、144h中性盐雾(NSS)试验,依据的是《GB/T 10125-2021人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》等同于ISO 9227-2017。

盐溶液配置:

用化学纯、分析纯氯化钠(NaCl)与蒸馏水、去离子水配制,质量浓度 50±5g/L(约 5%),pH 值控制在 6.5~7.2 之间。

环境条件:

盐雾箱温度恒定为 35℃±2℃,盐雾沉降率 1.0~2.0 mL/(80cm²h)。

试验模式:

连续喷雾,无间歇(72、144 小时内持续生成盐雾)。

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四、评判标准(仅供参考)

盐雾试验后,铜排的合格性判断,建议以性能指标为主,点蚀斑点大小数量作为参考,具体评判标准如下:

1、性能指标

试验后铜排接触电阻或者电压降,不超过初始值的 1.2 倍。

2、结构完整性:无穿透性腐蚀、镀层剥落现象(如镀锡 / 镀镍层)。

3、外观标准

镀锡铜排:

允许轻微腐蚀、无大面积的露铜(露铜面积≤5%),无黑色硫化锡(SnS)斑点连片。

镀镍铜排:

无镍的腐蚀产物(如氢氧化镍),露铜面积≤3%。

本篇文章来源于: 新能源安全技术

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