Paindlik põimitud vasktraat vs. vaskfooliumist paisumisvuugid: valikukriteeriumid kõrge voolutugevusega{1}}süsteemide jaoks

Painduvad vaskfooliumist paisumisvuugid ja painduvad põimitud vasktraadiga konnektorid on konstrueeritud nii, et need neelavad soojuspaisumist, mehaanilist vibratsiooni ja paigalduspingeid kõrge vooluga elektrisüsteemides. EV-akude, ESS-kappide, trafode ja jõuelektroonika puhul sõltub valik voolutihedusest, lubatud liikumisest, kontakttakistusest, väsimustsüklitest, isolatsiooninõuetest ja tootmistolerantsist.

 

Peamine tehniline erinevus on struktuurne: põimitud vasktraadis kasutatakse suure paindlikkuse tagamiseks mitut kootud juhti, samas kui vaskfooliumist paisumisvuukide puhul kasutatakse lamineeritud C1100 puhta vase kihte, mis on ühendatud molekulaardifusioonkeevituse või kõrgsageduskeevitusega, et saavutada väiksem takistus ja suurem voolutugevus.

 

 

 

Tugeva-vooluga elektriühendused kogevad pidevat termilist tsüklit, mis on põhjustatud Joule'i kuumutamisest:

P = I^2R
 

Kui vool suureneb, tekitab isegi väike kontakttakistuse kõikumine märkimisväärse soojuse akumuleerumise. Painduvad pistikud vähendavad mehaanilist pinget, mis on põhjustatud:

 

Vase soojuspaisumise koefitsient: ligikaudu 16,5 × 10⁻⁶ /K
Akumooduli temperatuuri kõikumine: -40 kraadi kuni +85 kraadi
ESS töötsüklid: tuhanded soojuspaisumise tsüklid
Trafo vibratsioonisagedus: tavaliselt 50Hz / 60Hz

Paindlikud ühendused takistavad jäikadel vasest siinidel kandmast paisumisjõude otse klemmidele, poltidele, keraamilistele isolaatoritele ja pooljuhtmoodulitele.

 

Tehnilised nõuded{0}}suure vooluga paindlike ühenduste jaoks

Rakendus	Peamine stressiallikas	Soovitatav paindlik struktuur	Tüüpiline nõue
EV akupakk	Rakkude laienemine + vibratsioon	Paindlik vaskfooliumsiin	Madal takistus, kompaktne paigaldus
Energiasalvesti kapp	Soojustsükkel + suur vool	Lamineeritud vaskfooliumist paisumisvuuk	Suur voolutihedus
Trafo ühendus	Mehaaniline vibratsioon	Põimitud vasktraadi pistik	Mitme{0}suunalise paindlikkus
Inverteri alalisvoolu link	Kõrge sagedusega-voolu pulsatsioon	Vaskfooliumiga lamineeritud struktuur	Madal hajuv induktiivsus

 

 

 

Suure painduvusega punutud vasktraadist konstruktsioon

 

Painduvat põimitud vasktraati valmistatakse mitme elektrolüütilise vasktraadi kudumisel võrgustruktuuriks.

 

Tüüpilised materjalid:

C1100 puhas vask

Hapnikuvaba{0}}vasktraat

Tinaga-kaetud vasktraat

Hõbetatud-vasktraat

 

Tootmisparameetrid:

Traadi läbimõõt: 0,05 mm{1}} mm

Juhtivus: suurem või võrdne 100% IACS

Punutise tihedus, mida juhib kaldenurk

Klemmide ühendamine pressimise, jootmise või takistuskeevitusega

 

Eelised:

Kõrge paindevõime

Mitmesuunaline liikumise neeldumine-

Sobib dünaamilise vibratsiooniga keskkondadesse

 

Piirangud:

Kõrgem vahelduvvoolu takistus tänu ahela jaotusele

Suurem paigaldusruum

Tundlikum oksüdatsiooni suhtes, kui pinnakaitse on ebapiisav

 

Molekulaarse difusioonkeevitusega painduv vaskfooliumsiin

 

Painduvad vaskfooliumist siinid koosnevad mitmest kihist kokku virnastatud ja kokku keevitatud vaskfooliumist.

Ühine struktuur:

C1100 vaskfoolium

Vaskfooliumi paksus: 0,05 mm-0,3 mm

Kihtide arv: 5-100 kihti olenevalt hetkevajadusest

Keevitusmeetod: molekulaarne difusioonkeevitus, ultrahelikeevitus,{0}}kõrgsageduskeevitus

 

Toimivusomadused:

Parameeter	Paindlik põimitud vasktraat	Paindlik vaskfooliumsiin
Juhtivus	Suurem või võrdne 100% IACS	Suurem või võrdne 100% IACS
Voolu tihedus	Keskmine	Kõrge
Hajuv induktiivsus	Kõrgem	<10nH achievable
Paksuse kontroll	Keskmine	±0,05 mm võimalik
Soojuse hajumine	Hea	Suurepärane tänu tasasele pinnale
Paigaldusruum	Suurem	Kompaktne
Vibratsioonikindlus	Suurepärane	Suurepärane õige disainiga

 

Vaskfooliumstruktuurid tagavad suurema juhtiva-ristlõike ja lühema voolutee, vähendades elektrikadusid suure-voolu alalisvoolu rakendustes.

 

 

Vasel on kõrge soojusjuhtivus (ligikaudu 401 W/m·K), mis muudab keevitamise keeruliseks, kuna kuumus hajub kiiresti.

Tootjad peavad kontrollima:

 

Keevitusenergia sisend

Oksiidkihi eemaldamine

Liidese puhtus

Metallurgilise liimimise kvaliteet

 

Paindlike vaskühenduste keevitustehnoloogia võrdlus

Keevitusmeetod	Protsessi funktsioon	Tüüpiline rakendus	Kvaliteedikontroll
Laserkeevitus Cu-Cu	Lokaliseeritud soojussisend, kitsas HAZ	Aku siini klemmid	Keevisõmbluse läbitungimise kontroll
Resistentsus hõbedane jootmine	Stabiilne metallurgiline liigend	Suure{0}}voolu terminalid	Nihketugevuse test
Molekulaardifusioonkeevitus	Tahkis{0}}liitmine	Vaskfooliumist paisumisvuugid	Tõmbekatse, ristlõike{0}}analüüs
Ultraheli keevitamine	Madal termiline kahjustus	Aku ühendamise sakid	Keevituse energia jälgimine

 

 

 

Vask moodustab hapnikuga kokkupuutel looduslikult vaskoksiidi, suurendades elektrilist kontakttakistust.

Pinnatöötlus parandab:

Korrosioonikindlus

Kontakti stabiilsus

Pikaajaline{0}}juhtivus

 

Tina-kaetud vask vs. hõbe-kaetud vask

Pinnatöötlus	Tina katmine	Hõbedamine
Juhtivus	Madalam kui hõbe	Suurepärane
Oksüdatsioonikindlus	Hea	Väga hea
Töötemperatuur	Mõõdukas	Kõrgem
Tüüpiline paksus	3-10μm	3-5μm
Rakendus	Üldised toiteühendused	EV, ESS, kõrge{0}}voolusüsteemid

 

Hõbedamist kasutatakse laialdaselt suure vooluga{0}}pistikute jaoks, kuna hõbeoksiid säilitab vaskoksiidiga võrreldes suhteliselt hea elektrijuhtivuse.

 

Kvaliteedikontrolli meetodid:

XRF katte paksuse mõõtmine

Soolapihustustest

Kontaktiresistentsuse testimine

Pinna morfoloogia kontroll

 

Küsige tasuta DFM-i hindamist ja hinnapakkumist

 

 

Materjali valik mõjutab otseselt elektrikadusid ja soojuslikku jõudlust.

 

Vasesulami valikumaatriks

Materjal	Vase sisu	Juhtivus	Tüüpiline kasutus
C1100 puhas vask	Suurem või võrdne 99,90% Cu	Suurem või võrdne 100% IACS	Paindlik siini, akuühendus
C2680 messing	Cu-Zn-sulam	Madalam juhtivus	Mehaanilised klemmid, stantsitud osad
C1020 hapniku{1}}vaba vask	Suurem või võrdne 99,96% Cu	Suurem või võrdne 100% IACS	Pooljuht- ja{0}}kõrgsageduslikud rakendused

 

Suure vooluga -paisumisvuukide jaoks eelistatakse puhast vaske C1100, kuna juhtivuse kadu mõjutab otseselt soojuslikku jõudlust.

 

 

Tehnilise valiku puhul tuleks arvesse võtta voolutugevust, liikumiskaugust, töötemperatuuri ja mehaanilist koormust.

 

Paindliku pistiku valiku juhend

Nõue	Soovitatav lahendus	Tehnilised andmed
EV aku mooduli ühendus	Paindlik vaskfooliumsiin	Vooluvahemik 200A-1000A+
ESS akuhoidiku ühendus	Lamineeritud vaskfooliumist paisumisvuuk	Kõrge termilise tsükli võime
Trafo terminali ühendus	Põimitud vasktraat	Kõrge vibratsioonikindlus
Inverteri alalisvoolu ühendus	Difusioonkeevitatud vaskfoolium	Madal induktiivsus<10nH
Kompaktne paigaldus	Mitmekihiline vaskfoolium	Paksusega optimeeritud disain

 

 

 

Usaldusväärne painduv vaskühendus nõuab protsessi juhtimist alates tooraine kontrollist kuni lõpliku kokkupanekuni.

 

Peamised tootmisvõimalused hõlmavad järgmist:

Täpse stantsimise tolerants: ±0,01 mm

CNC töötlemine terminali liideste jaoks

Vaskfooliumi laserlõikamine

Molekulaardifusioonkeevitus

Takistuskeevitus

Epoksiidpulbervärvimine, kui isolatsioon on vajalik

CMM mõõtmete kontroll

Suletud sõlmede purunemisrõhu test

Elektritakistuse testimine

 

Autode tarneprogrammid nõuavad tavaliselt:

IATF 16949 kvaliteedisüsteem

PPAP 3. taseme dokumentatsioon

MSA mõõtesüsteemi analüüs

SPC protsessi jälgimine

RoHS ja REACH vastavus

 

Isoleeritud painduvate siinide jaoks on katmisvõimalused järgmised:

Isolatsioonimeetod	Esitus
Epoksiidpulbervärvimine	UL 94 V-0 leegi reiting
Termokahanev toru	Paindlik kaitse
PET-kile lamineerimine	Elektriisolatsioon
PVC kate	Tasuv{0}}isolatsioon

 

 

Mis on tüüpiline PPAP 3. taseme tarneaeg paindlike vasest siiniprojektide jaoks?

PPAP 3. taseme dokumentatsioon koostatakse tavaliselt pärast prototüübi valideerimist, sealhulgas mõõtmete aruanded, materjalisertifikaadid, võimeuuringud ja testimisdokumendid.

 

Kui kaua võivad stantsimisvormid vasest painduva pistiku tootmisel vastu pidada?

Täppisstantsimisvormid võivad sõltuvalt vase paksusest, tööriistamaterjalist ja hooldussagedusest saavutada sadu tuhandeid kuni miljoneid tsükleid.

 

Kuidas mõõdetakse hõbedakihi paksustpainduvad vasest pistikud?

Hõbedamise paksust mõõdetakse XRF-analüüsi abil, kõrge voolutugevusega elektriseadmete puhul on tüüpiline kontrollvahemik 3-5 μm.