Mitmekihilise vaskfooliumiga painduva siinitehnoloogia: põhimõtted ja tootmisprotsess

 

Uue energia, energiasalvestuspatareide ja toiteakude valdkonnas, kus nõudlus võimsustiheduse, kergekaalulisuse ja modulaarse konstruktsiooni järele kasvab, seisavad traditsioonilised jäigad vasest siinid või kaabliühendused silmitsi mitmete väljakutsetega, nagu vibratsioon, paindumine, soojuspaisumine ja halb kontakt. Selle taustal võetakse tööstuses järk-järgult laialdaselt kasutusele paindlikud juhtivad ühenduslahendused-paindlikud pistikud, mis on valmistatud mitmekihilise vaskfooliumiga lamineerimise, survekeevituse või difusioonkeevitustehnoloogia abil-. Tööstuslikud materjalid viitavad sellele kui "vaskfooliumist painduvale ühendusele". Näiteks avaldatakse avaldatud patendis: "Painduv ühendusvasksiin sisaldab mitut kihti kokku virnastatud vaskfooliumi ja virnastatud mitmekihilised vaskfooliumi kihid… keevitatakse mõlemast otsast kahe fikseeritud ühendusdetaili sisemiste otstega, kasutades polümeeri difusioonkeevitus- või ultrahelikeevitusprotsesse."

 

Selles struktuuris on ühendatud juhtivus ja paindlikkus, mis vastab modulaarse juhtmestiku, vibratsioonikeskkonna ja keerukate geomeetriliste ruumilahenduste vajadustele.

 

 

Struktuursed omadused

Mitme{0}}kihiline vaskfooliumi lamineerimine:Tavaliselt kasutatakse õhukesi puhta vase lehti (nagu T2 vask, vasesisaldus on suurem või võrdne 99,95%), paksusega ligikaudu 0,05–0,30 mm.

Lamineerimise kaks otsa on survekeevitusega (või difusioonkeevitusega) fikseeritud otsad, samas kui keskmine osa suudab säilitada elastsuse/painduvuse, saavutades seeläbi liitmiku painde, keerdumise ja soojuspaisumise kompensatsiooni.

Mõlemas otsas olevad keevitusalad ühendatakse fikseeritud ühendusosaga, et moodustada tugevat-voolu-kandev, ohutu ja töökindel ühendusliides. Patendis on kirjas, et "...painduva vasest siini kaks otsa on vastavalt ühendatud fikseeritud ühendusosa sisemise otsaga."

 

Pinnatöötlus ja isolatsioon:Korrosioonikindluse ja keevitamise töökindluse parandamiseks võib vaskfooliumist painduvat pistikut töödelda pinnaga, näiteks palja vasega, tinatada, nikeldada ja hõbetada; samal ajal saab keskmisele alale paigaldada termokahanevad torud või katta isolatsiooninõuete täitmiseks

 

Tootmisprotsessi ülevaade

Materjali valik ja viilutamine:Valitakse kõrge-puhtusastmega vaskfoolium, mis lõigatakse kavandatud paksuseks ja laiuseks.

 

Mitme{0}}kihi virnastamine:Vastavalt kujundusele on virnastatud mitu vaskfooliumikihti. Virna kogupaksus määratakse vajaliku voolu, temperatuuri tõusu ja paigaldusruumi põhjal.

 

Survekeevitus/difusioonkeevitusprotsess:Survekeevitus (tuntud ka kui molekulaarne difusioonkeevitus) tehakse virna mõlemas otsas. Kõrge temperatuur ja rõhk põhjustavad vaskfooliumikihtide vahel difusioonisulamist, moodustades tervikliku struktuuri.

Ühenduse lõpetamise töötlemine:Keevitatud otsad saab stantsida, pressida neetidega, katta või katta hõbeda/nikli lehtedega, et neid oleks lihtne siinide, poltide ja neetidega ühendada.

 

Pinnatöötlus ja isolatsioon:Olenevalt paigalduskeskkonna nõuetest kaetakse paljast vasest või plaaditud vasest osad termokahanevate torude, PVC kastmiskatte, epoksüvaikkattega jne.

 

Ülevaatus ja kohaletoimetamine:Sisaldab järjepidevuse vastupidavuse testimist, temperatuuri tõusu testimist ja mehaanilise vibratsiooni kohanemisvõime testimist.

 

 

Suur vool, väike rist{0}}lõige:Võrreldes traditsiooniliste kaablitega suudavad lamineeritud vaskfooliumstruktuurid piiratud ruumis kanda suuremat voolu, suurendades kihtide arvu, laiendades{0}}ristlõiget ja vähendades paksust.

 

Suur paindlikkus ja kohanemisvõime:Kuna keskmine ala ei ole täielikult jäigastunud, on sellel painutamis-, painutamis- ja vibratsioonikompensatsioonivõimalused, mistõttu on see ideaalne vibratsiooni- või liikumiskeskkonnaga süsteemide jaoks, nagu toiteakud, energiasalvestuskapid ja inverterimoodulid.

 

Paindlik suurus ja juhtmestik:Võrreldes jäikade siinidega on painduv vaskfoolium õhem ja selle kuju saab kohandada, hõlbustades paigutust, kokkupanekut ja kaalu vähendamist.

 

Ühenduse vähendatud soojustakistus:Survekeevitus vähendab jootepunktide ja kontaktliideste arvu, parandades juhtivust, vähendades temperatuuri tõusu ja suurendades töökindlust.

 

Uute energiatrendidega kohanemine:Nõudlus paindlike, suure{0}}tihedusega, madala-takistusega pistikute järele kasvab kiiresti liitiumakumoodulite, kõrge-pingeenergiasalvestite ja uute energiasõidukite toitesüsteemide osas.

 

 

Toiteaku mooduli ühendus:Uute energiasõidukite akukastides on moodulite ja integreeritud seadmete vaheline ühendusruum piiratud suure voolu ja mitme mooduli tõttu. Painduvate vaskfooliumühenduste kasutamine võib parandada juhtmestiku tõhusust ja töökindlust.

 

Energiasalvestussüsteemi siini ühendus:Näiteks suurtes energiasalvestuskappides tuleb siinide abil ühendada mitu akuliini/paralleelplokki. Painduvate vasest lamineeritud siinide kasutamine võib tõhusalt vähendada vibratsioonist, soojuspaisumisest ja kokkutõmbumisest põhjustatud stressi.

 

Jaotuskarbi ja inverteri sisemine juhtmestik:Kõrgsagedusmuundurites{0}}ja toitemoodulites on juhtmete ruum piiratud, mistõttu on vaja painutada ühendusi ning kõrget soojuse hajumist ja juhtivust. "Mitmekihilise siiniriba" struktuuri kasutamine võib kogu süsteemi optimeerida.

 

Raudteetransiidi ja vedurite juhtimissüsteemid:Vedurite{0}}kõrge vibratsiooniga ja keerulises keskkonnas on painduvatel vasest siinidel (Cu Flexible Busbar) tavapärase jäiga kaabelduse ees märkimisväärsed eelised.

 

 

 

Materjali valik:Eelistage kõrge-puhtusega vaske (nt T2 vaske), tagades vasesisalduse 99,95% või rohkem.

 

Kihtide arv ja paksus:Ühe vaskfooliumlehe paksus (nt 0,05 mm, 0,10 mm) ja virnastatud kihtide arv tuleks kavandada nimivoolu, lubatud temperatuuritõusu ja vaba ruumi alusel.

 

Ühisprotsess:Ühendusalad mõlemas otsas peavad tagama hea molekulaarse difusioonkeevituse või ultrahelikeevituse kvaliteedi, et tagada usaldusväärne ühendus ja madal kontakttakistus.

 

Paindlik disain:Keskmine sektsioon peab säilitama{0}}ristlõike varieeruvuse ja liikuvuse, et taluda soojuspaisumist, vibratsiooni ja väiksemaid struktuurseid deformatsioone.

 

Pinnatöötlus ja isolatsioon:Paigalduskeskkondade, nagu niiskus, korrosioon ja kõrged temperatuurid, puhul tuleks kaaluda katmist (tinatamine, hõbedamine, nikeldamine), plastkatet, termokahanevaid torusid jne.

 

Testimine ja ühilduvus:Kohapeal tuleb arvesse võtta ka poltide kinnitusmomenti siiniühenduste otstes, soojuspaisumisvaru ja vibratsiooniväsimuse vastupidavust. Projekteerimisel võivad abiks olla viited standarditele, nagu "vaskplaadi disaini spetsifikatsioon".

 

 

Liitium{0}}ioonakude ja energiasalvestussüsteemide võimsuse suurenemise tõttu tõuseb ühendusbusside praegune reiting jätkuvalt, muutes liitiumpatareidele mõeldud vasest painduvad siiniribad arengutrendiks.

 

Uute energiasõidukite populaarsuse suurenemise, laadimisvaiade süsteemide kiirenenud kasutuselevõtu ja fotogalvaaniliste + energiasalvestussüsteemide laienemise taustal muutuvad elektrijaotussüsteemide projekteerimisel eelistatud lahenduseks paindlikud siinid oma paindliku paigutuse, kiire paigalduse ja suure töökindlusega.

 

Samaaegselt intelligentse tootmise ja modulaarsete elektrisüsteemide edendamisega suurendavad kohandatud painduvad siinid (sealhulgas "lamineeritud vasest painduvad pistikud") suuremat turunõudlust.

 

Protsessi vaatenurgast võivad tulevased olulised läbimurded hõlmata õhemat vaskfoolium, rohkem lamineeritud kihte, kõrgemat temperatuurikindlust, pikemat tööiga ja kõrgemat sagedusreaktsiooni.