铜铝焊接的耐腐蚀性

电池系统中绝大部分结构件为金属，因此，金属的腐蚀性成为一个不可避免的问题。

金属腐蚀基本可分为两类：化学腐蚀、电化学腐蚀，后者是电池系统需要重点关注的。电化学腐蚀的原理与原电池一样，是金属与周围的电解质溶液相接触时，由于电流作用而产生的腐蚀。尤其是在潮湿的环境下，电池系统内很多电连接件本身带有电流通过，而不同金属之间的结合如铜、铝，具有较大的电极电位差，更容易发生腐蚀。

因此，在进行结构、或电连接设计时，一定要考虑金属的标准电极电位，以避免引起电化学腐蚀。不同种金属相接触时，两种材料的电位差大小决定了接触偶的大小，电位差越大，腐蚀越快。

一般条件下，标准电极电位差不超过0.5V时，可以安全使用。选材设计可参考以下两表。前者为部分材料在25℃时的标准电极电位，后者为常用材料和镀覆层相互接触时的接触腐蚀等级。

接触偶等级：

0级—不引起接触腐蚀可安全使用

1级—引起接触腐蚀，但影响不严重，在多数场合下可以使用，热带海洋环境除外（需进行涂装）

2级—引起严重的接触腐蚀，除在有空调的干燥室内或密封良好的条件下，一般不宜采用（必须用绝缘垫片隔离）。

接触偶设计过程中，应尽量避免大阴极小阳极现象出现。

如必须要进行不同金属的接触，一定要进行耐腐蚀性评估，以确定是否可以满足安全要求。比如模组级别的铜铝焊接。在之前，不少电芯企业的负极柱采用铜铝复合极柱，采用爆炸焊接，后面为了节约成本，缩短工艺时间，提高效率，便取消爆炸焊接，直接采用铜极柱。

铜极柱后续与铝busbar焊接、输出极焊接时，导致铜与铝焊接在一起。焊后界面为铜铝复合接触界面，且铜和铝两者之间的电极电位相差比较大，在PACK整个寿命周期内很可能会造成腐蚀。

所以，为了评估铜铝复合接触界面的耐电化学性，便需要对铜铝复合接触界面进行电化学测试。实验按照《GB/T 24196-2009金属和合金的腐蚀电化学实验方法恒电位和动电位极化测量导则》进行，条件如下：

样品如下 ：

试验的结果如以下两表，前者为不同样品腐蚀速率，后者为不同样品在实际工况下使用年限，介于数据的敏感性，这里对数据有进行微调。

通过测试评估可知：1）铜极柱与铝busbar焊接的腐蚀速率略低于铜极柱与输出极焊接的腐蚀速率；2）在相同焊接工艺参数下，焊接一致性很难得到保证；3）腐蚀速率受焊接一致性影响。采用铜极柱与铝busbar，铜极柱与输出极焊接产品在实际工况条件下也满足耐电化学性的要求。

针对腐蚀现现象，最简单的防护措施就是在其表面涂其它材料与使金属腐蚀环境隔绝，目前PACK上防腐技术主要有铜上镀锡、铜上镀镍、铜上镀银、喷塑、电泳、铝合金阳极氧化等。

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