سیم مسی بافته انعطاف‌پذیر در مقابل اتصالات انبساط فویل مسی: معیارهای انتخاب برای سیستم‌های فعلی- بالا

اتصالات انبساط فویل مسی انعطاف پذیر و اتصالات سیم مسی بافته شده انعطاف پذیر برای جذب انبساط حرارتی، ارتعاشات مکانیکی و استرس نصب در سیستم‌های الکتریکی{0} با جریان بالا طراحی شده‌اند. برای بسته‌های باتری EV، کابینت‌های ESS، ترانسفورماتورها و الکترونیک قدرت، انتخاب به چگالی جریان، حرکت مجاز، مقاومت تماس، چرخه‌های خستگی، الزامات عایق و تحمل تولید بستگی دارد.

 

تفاوت مهندسی اصلی ساختاری است: سیم مسی بافته شده از هادی های بافته شده متعدد برای انعطاف پذیری بالا استفاده می کند، در حالی که در اتصالات انبساط فویل مسی از لایه های مس خالص لایه لایه C1100 استفاده می شود که با جوشکاری انتشار مولکولی یا جوش با فرکانس بالا- برای دستیابی به مقاومت کمتر و ظرفیت جریان بالاتر به یکدیگر متصل شده اند.

 

 

 

اتصالات الکتریکی با جریان بالا، چرخه حرارتی مداوم ناشی از گرمایش ژول را تجربه می‌کنند:

P = I^2R
 

هنگامی که جریان افزایش می یابد، حتی یک تغییر مقاومت تماس کوچک باعث انباشت گرمای قابل توجهی می شود. اتصال دهنده های انعطاف پذیر استرس مکانیکی ناشی از:

 

ضریب انبساط حرارتی مس: تقریباً 16.5 × 10-6 / K
تغییر دمای ماژول باتری: -40 درجه تا +85 درجه
چرخه های عملیاتی ESS: هزاران چرخه انبساط حرارتی
فرکانس ارتعاش ترانسفورماتور: معمولاً عملکرد 50 هرتز / 60 هرتز

اتصالات انعطاف پذیر از انتقال مستقیم شینه های مسی به پایانه ها، پیچ و مهره ها، عایق های سرامیکی و ماژول های نیمه هادی جلوگیری می کند.

 

الزامات مهندسی برای اتصالات انعطاف‌پذیر فعلی{{0} بالا

برنامه	منبع استرس اصلی	ساختار انعطاف پذیر توصیه شده	نیاز معمولی
بسته باتری EV	گسترش سلول + لرزش	شینه فویل مسی انعطاف پذیر	مقاومت کم، نصب فشرده
کابینت ذخیره انرژی	چرخه حرارتی + جریان بالا	درز انبساط فویل مسی چند لایه	چگالی جریان بالا
اتصال ترانسفورماتور	ارتعاش مکانیکی	کانکتور سیم مسی بافته شده	انعطاف پذیری چند جهته
لینک اینورتر DC	ریپل جریان با فرکانس بالا-	ساختار روکش فویل مسی	اندوکتانس سرگردان کم

 

 

 

ساخت سیم مسی بافته شده انعطاف پذیر با انعطاف پذیری بالا

 

سیم مسی بافته شده انعطاف پذیر با بافتن چند رشته سیم مسی الکترولیتی در یک ساختار مشبک تولید می شود.

 

مواد معمولی:

C1100 مس خالص

سیم مسی بدون اکسیژن-

سیم مسی قلع-روکش شده

سیم مسی با روکش نقره-

 

پارامترهای ساخت:

قطر سیم: 0.05 میلی متر{1}} میلی متر

رسانایی: بزرگتر یا مساوی 100% IACS

تراکم قیطان با زاویه گام کنترل می شود

اتصال ترمینال با چین خوردگی، لحیم کاری یا جوشکاری مقاومتی

 

مزایا:

قابلیت خمش بالا

جذب حرکت چند جهته

مناسب برای محیط های ارتعاشی پویا

 

محدودیت ها:

مقاومت AC بالاتر به دلیل توزیع رشته

فضای نصب بزرگتر

اگر حفاظت سطح ناکافی باشد، نسبت به اکسیداسیون حساس تر است

 

شینه فویل مسی انعطاف پذیر با استفاده از جوشکاری انتشار مولکولی

 

شینه های فویل مسی منعطف از چندین لایه فویل مسی تشکیل شده است که روی هم چیده شده و به هم جوش داده شده اند.

ساختار مشترک:

فویل مسی C1100

ضخامت فویل مس: 0.05mm-0.3mm

تعداد لایه: 5-100 لایه بسته به نیاز فعلی

روش جوشکاری: جوشکاری با انتشار مولکولی، جوشکاری اولتراسونیک، جوشکاری با فرکانس بالا-

 

ویژگی های عملکرد:

پارامتر	سیم مسی بافته شده انعطاف پذیر	شینه فویل مسی انعطاف پذیر
رسانایی	بزرگتر یا مساوی 100% IACS	بزرگتر یا مساوی 100% IACS
چگالی جریان	متوسط	بالا
اندوکتانسی سرگردان	بالاتر	<10nH achievable
کنترل ضخامت	متوسط	± 0.05 میلی متر ممکن است
دفع گرما	خوب	به دلیل سطح صاف عالی است
فضای نصب	بزرگتر	فشرده
مقاومت در برابر لرزش	عالی	عالی با طراحی درست

 

ساختارهای فویل مسی، مقطع رسانای بزرگ‌تر-و مسیر جریان کوتاه‌تر را فراهم می‌کنند و تلفات الکتریکی را در کاربردهای DC با جریان بالا کاهش می‌دهند.

 

 

مس رسانایی حرارتی بالایی دارد (تقریباً 401 W/m·K) که جوشکاری را دشوار می کند زیرا گرما به سرعت از بین می رود.

تولیدکنندگان باید کنترل کنند:

 

انرژی ورودی جوشکاری

حذف لایه اکسید

تمیزی رابط

کیفیت اتصال متالورژیکی

 

مقایسه فناوری جوش برای اتصالات مسی انعطاف پذیر

روش جوشکاری	ویژگی فرآیند	برنامه معمولی	کنترل کیفیت
جوشکاری لیزری مس-مس	ورودی حرارت موضعی، HAZ باریک	پایانه های باسبار باتری	بازرسی نفوذ جوش
لحیم کاری نقره مقاومتی	اتصال متالورژیکی پایدار	پایانه‌های-جریان بالا	تست مقاومت برشی
جوشکاری با انتشار مولکولی	پیوند حالت جامد-	درزهای انبساط فویل مسی	تست کشش، تجزیه و تحلیل مقطع-
جوشکاری اولتراسونیک	آسیب حرارتی کم	زبانه های اتصال باتری	پایش انرژی جوش

 

 

 

مس به طور طبیعی هنگامی که در معرض اکسیژن قرار می گیرد، اکسید مس را تشکیل می دهد و مقاومت تماس الکتریکی را افزایش می دهد.

درمان سطحی را بهبود می بخشد:

مقاومت در برابر خوردگی

ثبات تماس

رسانایی طولانی مدت-

 

قلع-مس آبکاری شده در مقابل نقره-مس آبکاری شده

درمان سطحی	آبکاری قلع	آبکاری نقره
رسانایی	پایین تر از نقره	عالی
مقاومت در برابر اکسیداسیون	خوب	خیلی خوبه
دمای عملیاتی	متوسط	بالاتر
ضخامت معمولی	3-10μm	3-5μm
برنامه	اتصالات برق عمومی	سیستم‌های EV، ESS،-جریان بالا

 

آبکاری نقره به طور گسترده برای اتصالات-جریان بالا استفاده می‌شود زیرا اکسید نقره در مقایسه با اکسید مس، هدایت الکتریکی نسبتاً خوبی را حفظ می‌کند.

 

روش های بازرسی کیفیت:

اندازه گیری ضخامت پوشش XRF

آزمایش اسپری نمک

تست مقاومت تماسی

بازرسی مورفولوژی سطح

 

درخواست ارزیابی و نقل قول رایگان DFM

 

 

انتخاب مواد به طور مستقیم بر تلفات الکتریکی و عملکرد حرارتی تأثیر می گذارد.

 

ماتریس انتخاب آلیاژ مس

مواد	محتوای مس	رسانایی	استفاده معمولی
C1100 مس خالص	بزرگتر یا مساوی 99.90% مس	بزرگتر یا مساوی 100% IACS	باسبار انعطاف پذیر، اتصال باتری
برنجی C2680	آلیاژ مس{0}روی	هدایت کمتر	پایانه های مکانیکی، قطعات مهر شده
C1020 Oxygen-مس آزاد	بزرگتر یا مساوی 99.96% مس	بزرگتر یا مساوی 100% IACS	کاربردهای نیمه هادی و فرکانس بالا-

 

برای اتصالات انبساط با جریان بالا، مس خالص C1100 ترجیح داده می شود زیرا افت هدایت مستقیماً بر عملکرد حرارتی تأثیر می گذارد.

 

 

انتخاب مهندسی باید امتیاز جریان، فاصله حرکت، دمای عملیاتی و بار مکانیکی را در نظر بگیرد.

 

راهنمای انتخاب اتصال دهنده انعطاف پذیر

مورد نیاز	راه حل پیشنهادی	داده های مهندسی
اتصال ماژول باتری EV	شینه فویل مسی انعطاف پذیر	محدوده جریان 200A-1000A+
اتصال قفسه باتری ESS	درز انبساط فویل مسی چند لایه	قابلیت چرخش حرارتی بالا
اتصال ترمینال ترانسفورماتور	سیم مسی بافته شده	مقاومت در برابر لرزش بالا
اتصال DC اینورتر	فویل مسی جوش داده شده با انتشار	اندوکتانس کم<10nH
نصب فشرده	فویل مسی چند لایه-	طراحی بهینه ضخامت

 

 

 

یک کانکتور مسی قابل انعطاف قابل اعتماد به کنترل فرآیند از بازرسی مواد خام تا مونتاژ نهایی نیاز دارد.

 

قابلیت های کلیدی تولید عبارتند از:

تحمل مهر زنی دقیق: ± 0.01 میلی متر

ماشینکاری CNC برای رابط های ترمینال

فویل مسی برش لیزری

جوشکاری با انتشار مولکولی

جوشکاری مقاومتی

پوشش پودری اپوکسی در صورت نیاز به عایق

بازرسی ابعادی CMM

تست فشار ترکیدگی برای مجموعه های مهر و موم شده

تست مقاومت الکتریکی

 

برنامه های تامین خودرو معمولاً به موارد زیر نیاز دارند:

سیستم کیفیت IATF 16949

مستندات سطح 3 PPAP

تجزیه و تحلیل سیستم اندازه گیری MSA

نظارت بر فرآیند SPC

انطباق با RoHS و REACH

 

برای شینه های انعطاف پذیر عایق بندی شده، گزینه های پوشش عبارتند از:

روش عایق کاری	عملکرد
پوشش پودری اپوکسی	درجه شعله UL 94 V-0
لوله انقباض حرارتی	حفاظت انعطاف پذیر
لمینت فیلم PET	عایق برق
پوشش پی وی سی	عایق-مقرون به صرفه

 

 

زمان تحویل معمولی سطح 3 PPAP برای پروژه های شینه مسی انعطاف پذیر چقدر است؟

اسناد سطح 3 PPAP معمولاً پس از تأیید نمونه اولیه، شامل گزارش‌های ابعادی، گواهی‌های مواد، مطالعات قابلیت و سوابق آزمایشی تهیه می‌شود.

 

قالب های مهر زنی برای تولید کانکتور انعطاف پذیر مسی چقدر می توانند دوام بیاورند؟

قالب های مهر زنی دقیق بسته به ضخامت مس، مواد ابزار و فرکانس نگهداری می توانند صدها هزار تا میلیون ها چرخه را انجام دهند.

 

چگونه ضخامت آبکاری نقره اندازه گیری می شوداتصالات مسی انعطاف پذیر?

ضخامت آبکاری نقره با استفاده از تجزیه و تحلیل XRF، با محدوده کنترل معمولی 3-5μm برای کاربردهای الکتریکی با جریان بالا اندازه‌گیری می‌شود.