在大家的固有認知里,鍍錫工藝打造出的成品往往都是光澤亮麗的,但在動力電池包的銅排應用場景中,卻會明確要求采用鍍霧錫工藝。那么,霧錫究竟是什么?為何動力電池包內的銅排要特意選擇鍍霧錫呢?

圖片來自:人禾電子
動力電池包、電氣設備中使用的銅排,其基材為銅。銅在自然環境中極易與空氣發生氧化反應,生成 CuO/Cu?O 氧化層。這層氧化層會導致銅排的接觸電阻急劇上升,同時還會降低銅排焊接時的可靠性,影響設備整體性能。
而給銅排鍍錫,主要能實現以下四大作用:
防氧化保護:鍍錫后,銅排表面會形成一層致密的錫層,這層錫層能有效隔絕空氣與銅基材的接觸,避免銅發生氧化反應,從而明顯延長銅排的使用壽命;
穩定低電阻特性:錫本身具備出色的導電性能,且其表面形成的氧化膜(SnO?)容易被破壞,這使得銅排能長期保持低接觸電阻的穩定狀態,保障電流傳輸效率;
便于焊接裝配:錫的熔點只為 231.9℃,相對較低的熔點讓銅排與端子的焊接固定過程更加便捷,提升裝配效率;
增強耐腐蝕能力:錫層可以為銅基材提供良好的防護,使其能夠適應潮濕、鹽霧等復雜的工作環境,抵御腐蝕侵害。

圖片來自:金錨電力控股
要理解鍍霧錫的必要性,我們可以通過對比亮錫與霧錫的優缺點來清晰認知:
亮錫的優缺點
霧錫的優缺點
優點:霧錫鍍層表面呈現啞光或霧面效果,結晶相對粗糙,晶粒尺寸較大(一般為 4-5μm)。與亮錫相比,霧錫的可焊性和耐錫須性更優;憑借較粗的結晶結構,霧錫具備更好的耐高溫性能,在高溫環境下能更穩定地保持結構完整性;同時,粗結晶還增大了實際接觸面積,讓接觸電阻更低,且耐磨性和抗變形能力也更強;更重要的是,霧錫產生錫須的風險大幅降低,這使其更適配新能源汽車行駛過程中的振動工況,以及對連接穩定性、安全性要求嚴苛的動力電池場景;
缺點:霧錫鍍層的光澤度較低,表面呈啞光或霧面,結晶結構也較為粗糙,其生產成本相對亮錫更高。

圖片來自:公眾號追夢電緣
2、霧錫優缺點:
霧錫鍍層表面呈啞光或霧面效果,結晶比較粗糙,晶粒尺寸較大(一般為4-5μm);
優點:
霧錫比亮錫的可焊性以及耐錫須性都要好,霧錫由于結晶較粗,具有更好的耐高溫性能;
在高溫下更有利于保持結構的完整性,結晶較粗造成實際的接觸面積會更多,接觸電阻從而更低、耐磨性、抗變形能力也會更強;
錫須的風險也會明顯降低,這樣就更適合新能源汽車行駛中的振動工況,以及對連接穩定性、安全性要求較高的動力電池場景。
缺點:
鍍層表面呈啞光或霧面效果,光澤度較低,結晶比較粗糙,成本相對較高。

圖片來自:廣東合晟新能源
| 對比維度 | 亮錫 | 霧錫 |
| 外觀狀態 | 呈現鏡面光亮效果,反光性強 | 為亞光質感,無反光,表面均勻細膩 |
| 結晶結構 | 晶粒細小且致密,排列整齊規整 | 晶粒粗大,無明顯的定向排列規律 |
| 關鍵性能 | 焊接潤濕性良好,外觀優勢尤為突出 | 耐磨性、抗振動性表現優良,錫須產生風險低 |
| 適用場景 | 適用于低振動、對外觀有要求的靜態連接(如設備內部固定銅排) | 適用于高振動、需要長期穩定運行的動力連接場景 |
亮錫與霧錫的基礎電鍍工藝流程基本一致,均為 “除油→酸洗→預鍍錫→主鍍→后處理”,兩者的關鍵差異主要體現在添加劑體系和后處理環節:
亮錫工藝:主鍍液中會添加含硫有機化合物、氮雜環化合物等成分的光亮劑,這些光亮劑通過吸附作用細化錫層晶粒,并促使晶粒定向排列,形成光亮的鍍層。其電鍍過程中的電流密度通常控制在 1-3A/dm2;此外,亮錫鍍層完成后,通常還需要進行拋光、清洗等后處理工序,以去除鍍層表面的微小缺陷和劃痕,進一步提升鍍層的光亮度和平整度。
霧錫工藝:主鍍液中添加的是脂肪酸衍生物、晶粒細化劑等類型的消光劑,這些消光劑能抑制晶粒過度長大,并破壞晶粒的定向排列,從而形成亞光效果的鍍層。霧錫的電流密度(2-5A/dm2)略高于亮錫,這樣的參數設置有助于促進結晶更加致密;在后續處理上,霧錫一般不需要復雜的后處理步驟,電鍍完成后,經過簡單的清洗即可投入使用。

圖片來自:人禾電子
為保障鍍錫銅排的質量與性能,需通過以下關鍵測試進行驗證:
鍍層厚度測試:動力電池銅排的錫層厚度通常要求控制在 5-15μm 范圍內,該指標一般采用 X 射線熒光光譜儀進行檢測;
附著力測試:需通過銅排彎曲 180° 無鍍層脫落的彎曲試驗、膠帶剝離試驗來驗證鍍層附著力;根據薄膜鍍層的厚度不同,還可選擇劃格法、拉拔法等方式進一步驗證;
耐腐蝕性測試:通常采用中性鹽霧試驗,要求試驗時長達到 48-96 小時,試驗后鍍層需滿足無銹蝕、不暴露銅基材、無起泡現象的要求;
錫須測試:將樣品置于 120℃的高溫環境下老化 1000 小時,之后通過顯微鏡觀察,要求無明顯錫須產生;
焊接性測試:進行 235℃、5 秒的浸錫試驗,要求鍍層的潤濕面積不低于 90%;
接觸電阻測試:采用四探針法進行測試,初始接觸電阻需≤TBD mΩ(具體數值根據項目要求確定),且經過老化處理后,接觸電阻無明顯增長。
綜合以上分析可以看出,銅排鍍亮錫的優勢主要集中在外觀表現和靜態連接場景,而鍍霧錫則憑借更優異的耐磨性、抗振動性以及更低的錫須風險,成為動力電池包內銅排螺栓連接等對穩定性和安全性要求極高場景的理想選擇。