Elastīga pīta vara stieple un vara folijas izplešanās šuves: atlases kritēriji sistēmām ar augstu strāvu{1}}

Elastīgie vara folijas izplešanās savienojumi un elastīgi pīti vara stiepļu savienotāji ir izstrādāti, lai absorbētu termisko izplešanos, mehānisko vibrāciju un uzstādīšanas spriegumu augstas{0}}strāvas elektriskās sistēmās. EV akumulatoru komplektiem, ESS skapjiem, transformatoriem un jaudas elektronikai izvēle ir atkarīga no strāvas blīvuma, pieļaujamās kustības, kontaktu pretestības, noguruma cikliem, izolācijas prasībām un ražošanas pielaides.

 

Galvenā inženiertehniskā atšķirība ir strukturālā: pītajā vara stieplē tiek izmantoti vairāki austi vadītāji, lai nodrošinātu augstu elastību, savukārt vara folijas izplešanās šuvēs tiek izmantoti laminēti C1100 tīra vara slāņi, kas savienoti ar molekulārās difūzijas metināšanu vai augstfrekvences metināšanu, lai panāktu zemāku pretestību un lielāku strāvas jaudu.

 

 

 

Stipras-strāvas elektriskajos pieslēgumos notiek nepārtraukta termiskā cikla maiņa, ko izraisa džoula sildīšana:

P = I^2R
 

Palielinoties strāvai, pat neliela kontakta pretestības izmaiņas rada ievērojamu siltuma uzkrāšanos. Elastīgie savienotāji samazina mehānisko spriegumu, ko izraisa:

 

Vara termiskās izplešanās koeficients: aptuveni 16,5 × 10⁻⁶ /K
Akumulatora moduļa temperatūras svārstības: no -40 grādiem līdz +85 grādiem
ESS darbības cikli: tūkstošiem termiskās izplešanās ciklu
Transformatora vibrācijas frekvence: parasti 50Hz / 60Hz darbība

Elastīgie savienojumi neļauj stingrām vara kopnēm pārnest izplešanās spēkus tieši uz spailēm, skrūvēm, keramikas izolatoriem un pusvadītāju moduļiem.

 

Inženiertehniskās prasības augstas{0}}pašreizējiem elastīgiem savienojumiem

Pieteikums	Galvenais stresa avots	Ieteicamā elastīgā struktūra	Tipiska prasība
EV akumulatoru bloks	Šūnu izplešanās + vibrācija	Elastīga vara folijas kopne	Zema pretestība, kompakta uzstādīšana
Enerģijas uzglabāšanas skapis	Siltuma cikls + liela strāva	Laminēta vara folijas izplešanās šuve	Augsts strāvas blīvums
Transformatora savienojums	Mehāniskā vibrācija	Pīts vara stieples savienotājs	Vairāku{0}virzienu elastība
Invertora līdzstrāvas saite	Augstas{0}}frekvences strāvas pulsācija	Vara folijas laminēta struktūra	Zema izkliedes induktivitāte

 

 

 

Elastīga pīta vara stiepļu konstrukcija ar augstu elastību

 

Elastīga pīta vara stieple tiek ražota, ieaužot vairākas elektrolītiskā vara stiepļu šķipsnas acs struktūrā.

 

Tipiski materiāli:

C1100 tīrs varš

Bezskābekli{0}}vara stieple

Alva{0}}pārklāta vara stieple

Sudraba{0}}pārklāta vara stieple

 

Ražošanas parametri:

Stieples diametrs: 0,05 mm- 0.15 mm

Vadītspēja: lielāka vai vienāda ar 100% IACS

Pīšanas blīvumu kontrolē slīpuma leņķis

Termināla savienojums ar presēšanu, lodēšanu vai pretestības metināšanu

 

Priekšrocības:

Augsta lieces spēja

Vairāku{0}virzienu kustību absorbcija

Piemērots dinamiskas vibrācijas vidēm

 

Ierobežojumi:

Lielāka maiņstrāvas pretestība šķipsnu sadalījuma dēļ

Lielāka uzstādīšanas vieta

Jutīgāks pret oksidēšanu, ja virsmas aizsardzība nav pietiekama

 

Elastīga vara folijas kopne, izmantojot molekulāro difūzijas metināšanu

 

Elastīgās vara folijas kopnes sastāv no vairākiem vara folijas slāņiem, kas sakrauti un sametināti kopā.

Kopējā struktūra:

C1100 vara folija

Vara folijas biezums: 0,05 mm-0,3 mm

Slāņu skaits: 5-100 slāņi atkarībā no pašreizējās prasības

Metināšanas metode: molekulārā difūzijas metināšana, ultraskaņas metināšana, augstfrekvences{0}}metināšana

 

Veiktspējas īpašības:

Parametrs	Elastīga pīta vara stieple	Elastīga vara folijas kopne
Vadītspēja	Lielāka vai vienāda ar 100% IACS	Lielāka vai vienāda ar 100% IACS
Strāvas blīvums	Vidēja	Augsts
Klīstošā induktivitāte	Augstāks	<10nH achievable
Biezuma kontrole	Vidēja	±0,05 mm iespējams
Siltuma izkliedēšana	Labi	Lieliski līdzenas virsmas dēļ
Uzstādīšanas vieta	Lielāks	Kompakts
Vibrācijas pretestība	Lieliski	Lieliski ar pareizu dizainu

 

Vara folijas struktūras nodrošina lielāku vadošu šķērsgriezumu-un īsāku strāvas ceļu, samazinot elektriskos zudumus lielas-strāvas līdzstrāvas lietojumos.

 

 

Varam ir augsta siltumvadītspēja (apmēram 401 W/m·K), kas apgrūtina metināšanu, jo siltums ātri izkliedējas.

Ražotājiem ir jākontrolē:

 

Metināšanas enerģijas ievade

Oksīda slāņa noņemšana

Interfeisa tīrība

Metalurģiskā savienojuma kvalitāte

 

Elastīgo vara savienotāju metināšanas tehnoloģiju salīdzinājums

Metināšanas metode	Procesa funkcija	Tipisks pielietojums	Kvalitātes kontrole
Lāzermetināšana Cu-Cu	Lokalizēta siltuma padeve, šaurs HAZ	Akumulatora kopņu spailes	Metināto šuvju iespiešanās pārbaude
Pretestība sudraba lodēšanai	Stabils metalurģiskais savienojums	Augstas strāvas-termināļi	Bīdes stiprības pārbaude
Molekulārā difūzijas metināšana	Cietvielu{0}}saiste	Vara folijas izplešanās šuves	Stiepes pārbaude,{0}}šķērsgriezuma analīze
Ultraskaņas metināšana	Zems termiskais bojājums	Akumulatora savienojuma cilpas	Metināšanas enerģijas uzraudzība

 

 

 

Varš dabiski veido vara oksīdu, pakļaujoties skābekļa iedarbībai, palielinot elektrisko kontaktu pretestību.

Virsmas apstrāde uzlabo:

Izturība pret koroziju

Kontakta stabilitāte

Ilgtermiņa -vadītspēja

 

Alvas-pārklāts varš pret sudrabu-pārklāts varš

Virsmas apstrāde	Alvas pārklāšana	Sudraba pārklājums
Vadītspēja	Zemāks par sudrabu	Lieliski
Oksidācijas izturība	Labi	Ļoti labi
Darba temperatūra	Mērens	Augstāks
Tipisks biezums	3-10μm	3-5μm
Pieteikums	Vispārējie strāvas pieslēgumi	EV, ESS, augstas{0}}strāvas sistēmas

 

Sudraba apšuvums tiek plaši izmantots stipras{0}}strāvas savienotājiem, jo ​​sudraba oksīds saglabā salīdzinoši labu elektrovadītspēju salīdzinājumā ar vara oksīdu.

 

Kvalitātes pārbaudes metodes:

XRF pārklājuma biezuma mērīšana

Sāls aerosola pārbaude

Kontakta pretestības pārbaude

Virsmas morfoloģiskā pārbaude

 

Pieprasiet bezmaksas DFM novērtējumu un piedāvājumu

 

 

Materiāla izvēle tieši ietekmē elektriskos zudumus un siltuma veiktspēju.

 

Vara sakausējuma atlases matrica

Materiāls	Vara saturs	Vadītspēja	Tipisks lietojums
C1100 Pure Copper	Lielāks vai vienāds ar 99,90% Cu	Lielāka vai vienāda ar 100% IACS	Elastīga kopne, akumulatora savienojums
C2680 Misiņš	Cu-Zn sakausējums	Zemāka vadītspēja	Mehāniskās spailes, štancētas detaļas
C1020 Skābekļa{1}}Bezvars	Lielāks vai vienāds ar 99,96% Cu	Lielāka vai vienāda ar 100% IACS	Pusvadītāju un augstfrekvences{0}}lietotnes

 

Izplešanās šuvēm ar lielu-strāvu ir priekšroka C1100 tīram varam, jo ​​vadītspējas zudumi tieši ietekmē siltuma veiktspēju.

 

 

Izvēloties inženieriju, jāņem vērā pašreizējais nomināls, kustības attālums, darba temperatūra un mehāniskā slodze.

 

Elastīgo savienotāju izvēles rokasgrāmata

Prasība	Ieteicamais risinājums	Inženiertehniskie dati
EV akumulatora moduļa savienojums	Elastīga vara folijas kopne	200A-1000A+ strāvas diapazons
ESS akumulatora plaukta savienojums	Laminēta vara folijas izplešanās šuve	Augsta termiskā cikla spēja
Transformatora spailes savienojums	Pīta vara stieple	Augsta vibrācijas izturība
Invertora līdzstrāvas savienojums	Difūzijas metināta vara folija	Zema induktivitāte<10nH
Kompakta uzstādīšana	Daudzslāņu vara folija	Biezuma optimizēts dizains

 

 

 

Uzticamam elastīgam vara savienotājam ir nepieciešama procesa kontrole no izejvielu pārbaudes līdz galīgajai montāžai.

 

Galvenās ražošanas iespējas ietver:

Precizitātes štancēšanas pielaide: ±0,01 mm

CNC apstrāde termināla saskarnēm

Vara folijas lāzergriešana

Molekulārā difūzijas metināšana

Pretestības metināšana

Epoksīda pulvera pārklājums, ja nepieciešama izolācija

CMM izmēru pārbaude

Pārraušanas spiediena pārbaude noslēgtiem mezgliem

Elektriskās pretestības pārbaude

 

Automobiļu piegādes programmām parasti ir nepieciešams:

IATF 16949 kvalitātes sistēma

PPAP 3. līmeņa dokumentācija

MSA mērīšanas sistēmas analīze

SPC procesa uzraudzība

RoHS un REACH atbilstība

 

Izolētām elastīgajām kopnēm pārklājuma iespējas ietver:

Izolācijas metode	Performance
Epoksīda pulvera pārklājums	UL 94 V-0 liesmas reitings
Termosraukuma caurule	Elastīga aizsardzība
PET plēves laminēšana	Elektriskā izolācija
PVC pārklājums	Izmaksu{0}}efektīva izolācija

 

 

Kāds ir tipiskais PPAP 3. līmeņa piegādes laiks elastīgiem vara kopņu projektiem?

PPAP 3. līmeņa dokumentācija parasti tiek sagatavota pēc prototipa validācijas, tostarp izmēru atskaites, materiālu sertifikāti, spēju pētījumi un testēšanas ieraksti.

 

Cik ilgi var kalpot štancēšanas presformas vara elastīgo savienotāju ražošanai?

Precīzas štancēšanas presformas var sasniegt simtiem tūkstošu līdz miljoniem ciklu atkarībā no vara biezuma, instrumentu materiāla un apkopes biežuma.

 

Kā tiek mērīts sudraba pārklājuma biezumselastīgi vara savienotāji?

Sudraba pārklājuma biezums tiek mērīts, izmantojot XRF analīzi ar tipisku vadības diapazonu 3-5 μm lielas strāvas elektroierīcēm.