電池內(nèi)部固定卡扣鍍層厚度檢測(cè)方案

樣品詳情：

電池包內(nèi)部模塊的卡扣

這個(gè)銅鍍鎳掛碼是新能源汽車電池包內(nèi)的專用卡扣件，用于固定電芯模組與 BMS 組件。它采用卡接式裝配，既讓模塊穩(wěn)固貼合殼體，又能免復(fù)雜工具快速拆裝，方便后期檢修更換。銅鍍鎳材質(zhì)可抵御電池包內(nèi)電解液腐蝕，同時(shí)耐受充放電時(shí) - 30℃至 80℃的溫度波動(dòng)，適配高壓高濕工況，保障模塊長(zhǎng)期可靠固定。

檢測(cè)要求：放大觀察鍍層位置情況，分析測(cè)量鍍層的厚度及分層情況。

檢測(cè)流程：切割?研磨?拋光?觀察?測(cè)量。

樣品制備流程

（1）       樣品切割

 設(shè)    備：JMQ-60 精密切割機(jī)

 工作直徑：Φ60mm

參數(shù)配置：轉(zhuǎn)速2800r/min

     切割片直徑φ120

     切割片厚度φ0.8mm

 切割前                 切割后

切割的難點(diǎn)：

掛碼體積小、結(jié)構(gòu)精密，且銅基體韌性強(qiáng)、鎳鍍層薄，普通切割機(jī)轉(zhuǎn)速高、沖擊力大，易造成掛碼塑性變形、鍍層崩邊或剝落，還會(huì)產(chǎn)生較大熱影響區(qū)，破壞鍍層與基體的結(jié)合狀態(tài)。

 解決方法：

 金相切割機(jī)配備金剛石專用刀片，支持低速精密切割，搭配冷卻系統(tǒng)可降低切削溫度，減少熱損傷，同時(shí)精準(zhǔn)的定位裝置能保證切割截面平整，滿足后續(xù)高倍觀察的需求。

（2）       樣品鑲嵌

設(shè)  備： ZXQ-30自動(dòng)鑲嵌機(jī)

模套規(guī)格：Φ30mm

鑲嵌參數(shù)：鑲嵌粉顏色：黑色

       鑲嵌溫度：135℃

       保壓時(shí)間：4min

鑲嵌前 

                鑲嵌后

鑲嵌難點(diǎn)：

1.       易損傷材質(zhì)，銅基體軟、鎳鍍層薄，熱鑲嵌高溫易致鍍層氧化、基體變形。

2.       鍍層邊緣易在鑲嵌中崩損，卡接槽縫隙易滲入鑲嵌料，形成偽缺陷，干擾后續(xù)金相觀察。

解決方法：

1.通過(guò)專用夾具定位，設(shè)置好鑲嵌設(shè)備的溫度，保壓時(shí)間，及時(shí)冷卻。                          

（3）       研磨拋光

設(shè)  備：ZMP-2全自動(dòng)磨拋機(jī)

磨盤直徑： Φ250mm

磨盤規(guī)格：P180/P400/P800/P1500

拋光規(guī)格：羊絨拋光布+3um金剛石懸浮液

    拋光中

     打磨拋光后      

磨拋的難點(diǎn)：

1.       該銅鍍鎳掛碼樣品磨拋的核心難度，源于銅基體與鎳鍍層的硬度差異大

2.       粗磨易出現(xiàn) “基體凹陷、鍍層凸起”：銅基體韌性強(qiáng)、硬度低，磨拋壓力稍大就會(huì)發(fā)生塑性變形，而鎳鍍層硬且脆，易形成邊緣凸起，造成截面平整度差。

3.       砂紙粒度切換不及時(shí)，不che底，粗砂粒會(huì)劃傷鎳鍍層；磨拋方向不當(dāng)或壓力不均，會(huì)導(dǎo)致鎳鍍層與銅基體結(jié)合處開(kāi)裂、起皮。

4.       銅基體易被拋光劑粘覆形成偽缺陷，鎳鍍層則易因拋光時(shí)間過(guò)長(zhǎng)出現(xiàn) “過(guò)拋”，破壞鍍層厚度均勻性，影響后續(xù)金相觀察。

解決方法：

  相比于手動(dòng)磨拋機(jī)使用自動(dòng)磨拋機(jī)能大幅解決工件的磨拋難點(diǎn)，核心優(yōu)勢(shì)在于精準(zhǔn)控制磨拋參數(shù)，如恒定壓力、轉(zhuǎn)速和時(shí)間，避免手動(dòng)操作的壓力不均問(wèn)題，同時(shí)穩(wěn)定的冷卻潤(rùn)滑供給可降低鍍層剝落風(fēng)險(xiǎn)；其高一致性還能保證批量樣品磨拋效果統(tǒng)一，提升后續(xù)金相觀察的準(zhǔn)確性。

（4）       觀察分析

設(shè)  備：BM7金相顯微鏡

參數(shù)配置:目鏡:高眼點(diǎn)大視野目鏡PL10X／22mm

     物鏡：無(wú)限遠(yuǎn)消色差物鏡 5X、10X、20X、50X、100X

     照明系統(tǒng)：透反射柯拉照明系統(tǒng)LED燈室，中心可調(diào)，帶濾色片/斜照明裝置

軟  件：imageView圖像軟件

50X放大測(cè)量效果圖

100X放大測(cè)量效果圖

200X放大測(cè)量效果圖

500X放大測(cè)量效果圖

1000X放大測(cè)量效果圖

總結(jié)：

1.經(jīng)多倍數(shù)放大觀察與測(cè)量，該銅鍍鎳卡扣鍍層無(wú)明顯分層、開(kāi)裂、剝落等缺陷，鍍層厚度均勻性良好，測(cè)量值介于 7.31μm-10.12μm 之間，符合產(chǎn)品使用對(duì)鍍層厚度及結(jié)構(gòu)完整性的要求，可保障電池包模塊長(zhǎng)期可靠固定。

2.在研磨階段，需控制好每道研磨時(shí)間，避免時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致鍍層損失，影響測(cè)量。