غلبه بر صلبیت با انعطاف پذیری: یک مسیر مهندسی برای بهبود قابلیت اطمینان اتصالات شینه مسی انعطاف پذیر در خودروهای انرژی جدید

در شرایط عملیاتی معمولی وسایل نقلیه با انرژی جدید و سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی، اجزای اتصال ولتاژ بالا و جریان بالا در معرض چندین بار کوپلینگ قرار می‌گیرند، از جمله لرزش، شوک، چرخه حرارتی، و انحرافات مونتاژ. فناوری اتصال رسانای انعطاف پذیر، با جذب تمرکز تنش از طریق انطباق ساختاری، به یک مسیر کلیدی برای بهبود قابلیت اطمینان سیستم تبدیل شده است. بهینه سازی عملکرد اتصالات شینه مسی انعطاف پذیر اساساً یک فرآیند مهندسی هم افزایی است که شامل سیستم های مواد، طراحی سازه، فرآیندهای تولید و کنترل کیفیت می شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

از دیدگاه سیستم مواد، مس با خلوص{{0} بالا برای دستیابی به مقاومت کم و عمر خستگی طولانی ضروری است. استفاده از مس آزاد اکسیژن یا مس با خلوص{{3} بالا به عنوان بستر رسانا می تواند به طور موثری خطر افزایش مقاومت موضعی و فرار حرارتی ناشی از ناخالصی ها را کاهش دهد. از نظر دستیابی به انعطاف‌پذیری، انباشته شدن فویل مسی فوق نازک چند لایه-به جای شینه‌های مسی صلب سنتی می‌شود و به ساختار قابلیت شکل‌پذیری و جبران تغییر شکل بالاتری می‌دهد. این نوع ساختار به طور گسترده در فرم های محصول معمولی مانند شینه مسی چند لایه انعطاف پذیر فویل مسی و شینه مسی انعطاف پذیر چند لایه استفاده می شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

با کنترل منطقی ضخامت ورق مسی و روش پیوند بین لایه ای، می توان تعادل مهندسی بین رسانایی و انعطاف پذیری به دست آورد. در همین حال، قلع‌کاری سطح یا آبکاری نیکل، مقاومت در برابر اکسیداسیون و خوردگی را افزایش می‌دهد و به طور قابل‌توجهی پایداری طولانی‌مدت را بهبود می‌بخشد، به عنوان مثال، در اتصالات فویل مسی قلع‌شده.

 

طراحی سیستم عایق باید برای محیط های کاربردی مختلف تنظیم شود. راه حل های متداول عبارتند از لوله سیلیکونی، لوله انقباض حرارتی، و پوشش اپوکسی، با هدف اصلی دستیابی به تعادل بین مقاومت در برابر ولتاژ بالا، مقاومت در برابر پیری و حفاظت مکانیکی. در کاربردهای عملی، شین‌های انعطاف‌پذیر فویل مسی با لوله‌های عایق‌دار یا کانکتورهای لمینت شده با فویل مسی انعطاف‌پذیر با عایق، ایزوله الکتریکی پایدار را در محیط‌های پیچیده فراهم می‌کنند.

 

در سطح طراحی سازه، هندسه هادی انعطاف پذیر مستقیماً توزیع تنش و مسیر اتلاف گرما را تعیین می کند. طراحی شیب دار فویل مسی چند لایه، انعطاف پذیری را در ناحیه مرکزی افزایش می دهد و استحکام مکانیکی را در انتها بهبود می بخشد، بنابراین از شکستگی ناشی از خستگی در ناحیه اتصال جلوگیری می کند. در سناریوهای ارتعاش بالا، معرفی ساختارهای بافته شده و طرح های کامپوزیت فویل مسی مقاومت پیچشی و کششی را بیشتر بهبود می بخشد. این نوع راه حل معمولاً در اجرای مهندسی اتصالات فویل مسی انعطاف پذیر و اتصالات انعطاف پذیر فویل مسی یافت می شود. علاوه بر این، طرح‌های مسیر{5}}به شکل موج یا Z{6}}می‌توانند تغییر شکل و ناحیه اتلاف گرما را افزایش دهند و افزایش دمای محلی را کاهش دهند.

 

ساختار اتصال یک گره حیاتی برای کنترل قابلیت اطمینان است. استفاده از انتقال‌های گرد و طرح‌های کاهش‌دهنده استرس{1}}می‌تواند اثرات تمرکز استرس را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. در ناحیه ترمینال، تقویت سازه یا استفاده از طراحی یکپارچه، استحکام کلی را بهبود می بخشد و یک انتقال تدریجی بین بدنه انعطاف پذیر و ترمینال صلب ایجاد می کند. این بهینه‌سازی‌ها به‌ویژه در طراحی اتصالات شینه انعطاف‌پذیر فویل مسی و اتصالات شینه باتری فویل مسی اهمیت دارند.

 

از نظر فرآیندهای تولید، کیفیت جوش مستقیماً هدایت و قابلیت اطمینان مکانیکی را تعیین می کند. فرآیندهای جوشکاری با انتشار مولکولی یا جوشکاری تحت فشار می‌توانند به پیوند متالورژیکی بین مواد بدون لحیم کاری دست یابند که به طور قابل توجهی مقاومت تماس را کاهش داده و مقاومت در برابر خستگی را بهبود می‌بخشد. به عنوان مثال، روش‌های ساخت شینه‌های فویل جوشکاری پرس و شینه‌های انعطاف‌پذیر فویل مسی جوش‌دار پرس به کیفیت اتصال بسیار ثابتی دست می‌یابند. در مقایسه با لحیم کاری سنتی، این فرآیندها برای کاربردهای چگالی جریان بالا و عمر طولانی- مناسب تر هستند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

در پردازش عایق، فن‌آوری‌های کاملاً خودکار انقباض حرارتی و پوشش‌دهی خلاء پوشش کامل و قدرت چسبندگی لایه عایق را تضمین می‌کنند. برای کاربردهایی که نیاز به سطوح حفاظتی بالایی دارند، سازه‌های پوشش‌دار می‌توانند یک لایه محافظ کاملاً محصور تشکیل دهند که مقاومت در برابر رطوبت، گرما و خوردگی را بهبود می‌بخشد. این سازه ها به طور گسترده در کاربردهایی مانند اتصالات انعطاف پذیر فویل مسی برای سیستم های Busway و اتصالات نرم فویل مسی انعطاف پذیر برای ترانسفورماتورهای الکتریکی استفاده می شوند.

 

از منظر کاربرد سیستم، فناوری اتصال شینه مسی انعطاف‌پذیر به بخش‌های فرعی{0} متعدد، از جمله اتصالات باتری، سیستم‌های شینه، و سیم‌های ترانسفورماتور گسترش یافته است. در بخش خودروهای انرژی جدید، شین‌های انعطاف‌پذیر چند لایه برای وسایل نقلیه با انرژی جدید و اتصالات انعطاف‌پذیر فویل مسی باتری‌های انرژی جدید به راه‌حل‌های کلیدی اتصال در ماژول‌های باتری تبدیل شده‌اند. در سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی و قدرت، اتصالات انعطاف‌پذیر با فویل مسی برای ترانسفورماتورها و اتصالات فویل چند لایه مسی انعطاف‌پذیر وظیفه هدایت بسیار قابل اعتماد را بر عهده دارند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

یک سیستم کنترل کیفیت برای اطمینان از تحقق عملکرد طراحی ضروری است. پیش{1}}تأیید ارتعاش، چرخه حرارتی، و ضربه اتصال کوتاه- از طریق تجزیه و تحلیل شبیه سازی، امکان بهینه سازی پارامترهای ساختاری را در طول مرحله طراحی فراهم می کند. در فرآیند تولید، سازگاری از طریق قابلیت ردیابی داده های فرآیند و نظارت بر پارامترها تضمین می شود. در طول مرحله آزمایش، عملکرد الکتریکی، عملکرد مکانیکی و سازگاری محیطی باید پوشش داده شود، از جمله تست مقاومت، تست خستگی، و تأیید چرخه دمای بالا و پایین، تا از عملکرد پایدار در کل چرخه عمر محصول اطمینان حاصل شود.

 

به طور خلاصه، تکامل فن آوری ازاتصالات شینه مسی انعطاف پذیردر سیستم های انرژی جدید منعکس کننده بهینه سازی هم افزایی ساختار انعطاف پذیر و عملکرد صلب است. از طریق کنترل خلوص مواد، طراحی ساختار فویل مسی چند لایه، فرآیندهای جوشکاری پیشرفته، و مدیریت کیفیت جامع، تعادل بین هدایت، قابلیت اطمینان مکانیکی، و سازگاری محیطی به دست آمده است. این رویکرد تکنولوژیکی، که استرس را با انعطاف پذیری جذب می کند و ثبات ساختار را تضمین می کند، آن را به یک راه حل کلیدی غیر قابل تعویض در سیستم های انرژی جدید تبدیل می کند.