Високо{0}}бакарне сабирнице и контактна решења за комерцијално складиштење енергије (БЕСС)

За комерцијални и индустријски БЕСС, ДЦ систем сабирница мора да носи високу континуирану струју док контролише осс, пораст температуре, диелектрични зазор и механичко напрезање. Ц1100 бакар високе{2}}чистоће обезбеђује високу електричну проводљивост; посребрене-контактне површине смањују отпор интерфејса, док ламинирана изолација и контролисана геометрија савијања подржавају 1000В+ ДЦ апликације.

 

Систем електричног повезивања није само бакарна трака. БЕСС склоп који је-спреман за производњу захтева избор материјала, толеранцију жигосања, отпорност спојева, квалитет заваривања, интегритет изолације, инспекцију димензија и контролу квалитета која се може пратити да би остала унутар електричних и термичких граница ПЦС-а и архитектуре батерије.

 

 

 

Комерцијални системи за складиштење енергије обично садрже полице за батерије, јединице за комбиновање једносмерне струје, контакторе једносмерне струје, осигураче, кола за пред{0}}пуњење, ПЦС интерфејсе и -путеве дистрибуције велике струје. Свака веза уводи електрични отпор.

 

Због тога се БЕСС електрични контактни део не може проценити само на основу номиналне дебљине бакра. Морате узети у обзир цео струјни пут, укључујући материјал сабирница, контактни интерфејс, оплату, метод споја, интерфејс завртња, зону заваривања и топлотну дисипацију.

 

Параметри пројектовања струјне путање од 1000 А за апликације ИЕЦ 61439 и ИЕЦ 60664
Ц1100 бакар: обично се бира тамо где је потребна висока електрична проводљивост; проводљивост може да се приближи 100% ИАЦС у зависности од стања материјала.
Посребрени-интерфејси: користе се за смањење отпора контакта и побољшање отпорности на оксидацију на електричним интерфејсима.
Ламинирана изолација сабирница: контролише раздвајање диелектрика-од{1}}фазе и фазе{2}}од{3}}земља.
Инспекција димензија ЦММ: проверава положај рупе, геометрију савијања и критичне толеранције.
ИЕЦ 60664 координација изолације: обезбеђује оквир за процену зазора и пузања.
Склопови ИЕЦ 61439: релевантни када су системи сабирница интегрисани у нисконапонске склопове за напајање.

Ц1100 Бакар наспрам Ц2680 Месинг за прикључке за складиштење енергије велике{3}}

 

Параметар	Ц1100 Чисти бакар	Ц2680 Месинг
Типична електрична улога	Главна струјна путања	Механичке/електричне компоненте
Цондуцтивити	До ~100% ИАЦС	Знатно ниже од чистог бакра
Електрични отпор	Ниско	Више
Тренутна{0}}ношена апликација	Сабирнице, терминали, конектори	Терминали, носачи, жигосани хардвер
Формабилити	Добро	Врло добро
Топлотна проводљивост	Високо	Ниже
Типична употреба БЕСС-а	Висока{0}}дистрибуција једносмерне струје	Структурне/контактне компоненте

 

За бакарну сабирницу са великом-акумулацијом струје, Ц1100 је генерално пожељнији када електрични отпор и топлотни пораст доминирају дизајнерским ограничењима. Ц2680 може остати прикладан тамо где јачина обликовања, отпорност на хабање или механичка геометрија имају већи утицај.

 

 

Бакар обезбеђује пут велике струје, али интерфејс између две проводне компоненте може постати локално топлотно уско грло.

 

Оксидација, недовољан контактни притисак, контаминација површине, лоша равност и недоследна дебљина оплата могу повећати отпорност на контакт. Под великом струјом.

 

3–12 μм Сребрна-Контрола за ИЕЦ 60269 и ДЦ контакт апликације

 

За БЕСС делове са електричним контактом, површинска обрада може укључивати:

Посребривање: обично се користи на интерфејсима са електричним контактима велике струје-
Доњи слој никла: може се користити као дифузиона баријера у зависности од наслага материјала.
Опсег премаза од 3–12 μм: одабран у складу са електричним, механичким и еколошким захтевима.
Превлачење{0}}провера дебљине: изведено коришћењем одговарајуће опреме{1}}за мерење дебљине премаза.
Контакт{0}}Тестирање отпорности: процењује завршени интерфејс уместо да се ослања само на проводљивост материјала.
Визуелна и микроскопска инспекција: идентификује дисконтинуитет облагања, опекотине, љуштење, пукотине или изложену подлогу.

Исправну спецификацију оплата треба утврдити на основу густине струје, контактне силе, циклуса парења, изложености околини и потребног века трајања, а не коришћењем универзалне дебљине.

 

Ин-Закивање и отпорно сребрно лемљење за БЕСС контактне склопове

 

Метод придруживања	Главна предност	Ризик главног процеса	Типична примена
У-закивање	Висока поновљивост и кратко време циклуса	Висина заковице и конзистенција клинча	Контактне скупштине
Отпорност на лемљење сребром	Проводни металуршки спој	Унос топлоте и контрола{0}}слоја лемљења	Бакар/контактни склопови
Ласерско заваривање	Локализовани унос топлоте	Рефлективност и продирање завара	Цу{0}}Цу или Цу{1}}Ал структуре
Вијчани спој	Спој који се може сервисирати	Релаксација обртног момента и отпор интерфејса	Монтажа сабирница

 

За обим производње који захтева поновљиву контактну геометрију, у-закивање интегрише формирање и спајање компоненти у контролисану секвенцу штанцања. За трајне проводљиве спојеве, отпорно сребрно лемљење може да обезбеди металуршку везу када се контролишу зазор спојева, температура, дистрибуција пунила и стање површине.

 

Затражите бесплатну ДФМ процену и понуду

 

Конвенционална гола бакарна шипка обезбеђује струјни капацитет, али не решава инхерентно изолацију, електромагнетну спрегу или геометрију инсталације.

 

Ламинирана сабирница комбинује проводне слојеве са изолационим диелектричним системом. У високо{1}}окружењима са комутацијом, смањење површине петље проводника такође може да смањи паразитску индуктивност.

 

За брзо{0}}пребацивање ПЦС архитектуре, компактна ламинирана структура може да подржи нижу лутајућу индуктивност. У захтевним дизајнима{2}}електронике снаге, инжењерски циљеви могу да достигну<10 nH stray inductance, but the actual value depends on conductor spacing, geometry, length, dielectric structure, and measurement method.

 

1000В+ ДЦ ламинирана сабирница Дизајн према ИЕЦ 60664 и УЛ 94 В-0

Кључне варијабле дизајна укључују:

Дебљина проводника: одређена континуираном струјом, вршном струјом, порастом температуре и дозвољеним падом напона.
Дебљина изолације: одабрана према радном напону, диелектричној чврстоћи, пузању, клиренсу и условима околине.
Диелектрична чврстоћа: неки пројектовани изолациони системи могу да пређу 15 кВ/мм, у зависности од квалитета материјала и методе испитивања.
УЛ 94 В-0: примењиво тамо где су специфициране перформансе полимера отпорног на пламен.
Пузна стаза: зависи од степена загађења, групе материјала, радног напона и окружења за инсталацију.
Радијус савијања: мора спречити пуцање бакра, оштећење изолације и заостало механичко напрезање.

Епоксидни премаз у праху наспрам топлотно скупљајуће-изолације за сабирнице од 1000В+ ДЦ

 

Параметар	Епоксидни премаз у праху	Термоскупљајућа цев{0}
Покривеност изолацијом	Конформни премаз	Тубулар
Комплексна геометрија	Добро када је процес премазивања контролисан	Ограничено геометријом цеви
Покривеност ивице	Зависан од процеса	Може да остави локална ограничења геометрије
Механичка заштита	Високо	Умерено
Контрола дебљине	Контролисано процесом премазивања	Одређује се спецификацијом цеви
Аутоматизација великог{0}}обима	Погодно	Погодно
УЛ 94 В-0 опција	Доступно за одређене материјале	Доступно за одређене материјале
Апликација	Ламиниране/савијене сабирнице и формирани делови	Прави или средње сложени проводници

 

За формиране БЕСС сабирнице, дебљина премаза се мора контролисати око рупа, углова, кривина и терминалних интерфејса. Вишак премаза може ометати толеранције монтаже, док недовољна покривеност може смањити диелектричну маргину.

 

 

 

Електричне перформансе БЕСС бакарне сабирнице у великој мери зависе од конзистентности димензија.

 

Компонента за штанцање са неправилним положајем рупе може довести до напрезања при монтажи. Превелика висина шиљака може оштетити изолацију или створити ризик од електричног размака. Девијација савијања може померити сабирницу према кућишту или суседном проводнику.

 

±0,01 мм контрола димензија са ЦММ и прогресивним штанцањем

Контролисани процес штанцања треба да се бави:

±0,01 мм критична толеранција димензија, где се захтева цртање и способност процеса.
Прогресивно штанцање: интегрише слепљење, пирсинг, формирање, савијање и друге операције.
Праћење хабања алата: спречава прогресивно померање димензија током дугих производних циклуса.
Контрола висине{0}}бура: смањује ризик од оштећења монтаже и изолације.
ЦММ инспекција: проверава тродимензионалну-геометрију у односу на ЦАД/цртежне податке.
СПЦ праћење: идентификује одступање процеса пре него што се неусаглашене серије акумулирају.
ППАП ниво 3: подржава одобрење корисника са документацијом о димензијама, материјалу, процесу и могућностима.

Дефекти при штанцању и савијању бакра који утичу на БЕСС електричне везе

Дефект	Типичан узрок	Инжењерски ефекат	Контролни метод
Прекомерно брушење	Истрошеност алата или неправилан зазор	Оштећење изолације	Одржавање калупа + инспекција
Одступање{0}}положаја рупе	Дие мисалигнмент	Ометање скупштине	ЦММ + СПЦ
Пуцање бакра	Прекомерно напрезање формирања	Електрични/механички квар	Оптимизација радијуса{0} савијања
Спрингбацк	Материјално стање и алат	Неусклађеност терминала	Компензација у мртви
Површинске огреботине	Руковање материјалом	Дефекти оплата/превлаке	Заштитно руковање
Варпаге	Неравномерно формирање напрезања	Лош монтажни контакт	Инспекција равности

 

За аутомобилске и{0}}ланце снабдевања{0}}складишта, одобрење процеса не би требало да се заустави на првом-узорку чланка. Контролни план мора да повеже карактеристике цртежа са алатом, учесталошћу инспекције, плановима реакције и следљивошћу.

 

Преузмите спецификацију дизајна сабирнице

 

 

БЕСС тренутни путеви све више комбинују бакар и алуминијум због тежине, цене и захтева за архитектуром система. Спајање различитих метала уводи додатна металуршка ограничења.

 

Бакар има високу топлотну проводљивост и високу рефлексивност на уобичајеним таласним дужинама ласера. Алуминијум има другачију тачку топљења, топлотну проводљивост и коефицијент топлотног ширења. Прекомерни унос топлоте може створити интерметална једињења или дефекте у прелазној зони.

 

Ласерско заваривање Цу-Ал под контролисаним уносом топлоте и металографском инспекцијом

Производни прозор за заваривање треба да контролише:

Снага ласера
Брзина заваривања
Пречник греде
Фокална позиција
Заштитни гас
Зглобни јаз
Стање површине
Преклапање бакра{0}}на-алуминијума
Пробијање завара
Зона{0}}захваћена топлотом
Формирање интерметалног слоја

Циљ није само визуелни изглед завара. Металографија попречног пресека треба да провери пенетрацију, профил фузије, порозност, пуцање и стање Цу{2}}Ал интерфејса.

 

Цу-Ал ласерско заваривање наспрам молекуларног дифузионог заваривања

 

Параметар	Ласерско заваривање Цу-Ал	Молекуларно дифузионо заваривање
Унос топлоте	Локализовано	Контролисани притисак/термички процес
Геометрија зглоба	Флексибилно	Захтева одговарајуће контактне површине
Брзина производње	Висок потенцијал	Зависан од процеса
Различита-контрола метала	Захтева строги прозор{0}}унос топлоте	Јака контрола интерфејса
Металуршка инспекција	Неопходан је{0}}пресек	Потребна инспекција интерфејса
Типична употреба	Структуре батерија/терминала	Високо{0}}поуздани проводни прелази

 

За високо{0}}струјне једносмерне склопове, отпор споја треба да се мери на завршеној компоненти. Визуелно прихватљив завар није довољан доказ електричних перформанси.

 

 

Комерцијални систем за складиштење енергије садржи неколико електричних и механички различитих прикључних тачака.

 

Типичне компоненте укључују:

Бакарна сабирница за складиштење енергије: дистрибуира високу једносмерну струју између батеријских модула, рекова, контактора, осигурача и ПЦС-а.
Ламинирана сабирница: комбинује проводљивост струје и контролисану изолацију унутар компактне структуре.
Складиштење енергије компоненти ДЦ контактора: укључује проводне терминале, бакарне носаче, магнетне/структурне компоненте и склопове контаката.
Флексибилни бакарни конектор: апсорбује толеранцију инсталације и померање у вези са{0}}вибрацијама.
Прецизни бакарни део за штанцање: обезбеђује терминале, носаче, проводне везе и структурне електричне компоненте.
Сребрни контактни склоп: контролише електрични интерфејс у ​​комутационим уређајима.

Инжењерска спецификација треба да дефинише електричну улогу сваке компоненте уместо примене једне генеричке спецификације бакарне{0}}сабирнице на цео систем.

 

БЕСС матрица електричне везе према ИЕЦ 60664 и ИАТФ 16949

 

Систем Поситион	Примарни захтев	Типичан материјал/процес
Повезивање батеријског модула	Мала отпорност + компактна геометрија	Ц1100 штанцање/савијање
Рацк ДЦ бус	Висока струја + термичка контрола	Ц1100 бакарна сабирница
ДЦ контактор терминал	Низак отпор интерфејса	Бакар + посребрење
ПЦС ДЦ улаз	Струјни капацитет + изолација	Ламинирана сабирница
Прикључак осигурача	Мала отпорност + механичко задржавање	Штанцани бакар/месинг
Флексибилна веза	Апсорпција вибрација	Ламинирани/флексибилни бакар
Расподела кабинета	Електрични размак + механичка крутост	Формирана/изолована сабирница

 

 

За добављача{0}}компоненти за складиштење енергије, инспекција димензија и сертификација материјала су само део система квалитета.

 

План контроле производње треба да повеже улазни материјал, штанцање, заваривање, облагање, изолацију, монтажу и завршно тестирање.

 

ИАТФ 16949 и ИСО 14001 Контролне тачке производње
ИАТФ 16949: управљање квалитетом процеса за аутомобилска{1}}производна окружења.
ИСО 9001: управљање квалитетом и документована контрола процеса.
ИСО 14001: Захтеви система управљања животном средином.
ЦММ инспекција: тродимензионална верификација-.
Тестирање-дебљине превлаке: потврђује специфицирану{1}}дебљину обраде површине.
Контакт{0}}тестирање отпорности: проверава перформансе електричног интерфејса.
Испитивање диелектричне отпорности: процењује интегритет изолације.
Испитивање отпора изолације: открива путеве цурења.
Испитивање притиска на пуцање: применљиво на структуре{0}}које садрже батерију или хлађење{1}} где је наведено.
ППАП ниво 3: обезбеђује структурисану документацију за{1}}одобрење дела.

Типична секвенца валидације БЕСС компоненте

 

Верификација материјала → Инспекција штанцања → Контрола заваривања → Верификација оплата → Контрола изолације → Димензионални ЦММ → Испитивање електричног отпора → Диелектрични тест → Завршна контрола монтаже → ППАП документација

 

Редослед треба да буде прилагођен стварној компоненти и цртежу купца. Не захтева свака сабирница сваки тест.

 

 

 

Пре него што почне са алатом, цртеж купца треба да дефинише параметре који директно утичу на електричне, термичке, механичке и изолационе перформансе.

 

Подаци о цртежу потребни за преглед ИЕЦ 60664 и ППАП нивоа 3
Материјал: Ц1100, Ц10200, Ц2680, легура алуминијума или класа коју-наведе купац.
Проводљивост бакра: циљна вредност или ИАЦС захтев.
Дебљина: номинална дебљина материјала и толеранција.
Покривање: сребро, никл, калај или друга површинска обрада.
Дебљина превлаке: специфицирани опсег и метода мерења.
Критичне димензије: толеранција као што је ±0,01 мм где је применљиво.
Угао савијања: толеранција и референтна тачка.
Пречник рупе: толеранција и толеранција положаја.
Равност: максимално дозвољено одступање.
Висина шиљака: максимална дозвољена вредност.
Изолација: материјал, дебљина, захтеви за диелектриком и степен пламена.
Радни напон: укључујући сталне и прелазне услове.
Испитни напон: захтев за диелектричну отпорност.
Отпор контакта: максимална дозвољена вредност где је применљиво.
Захтеви за заваривање: пенетрација, геометрија споја и металографски критеријуми прихватљивости.
Паковање: захтеви за површинску заштиту и анти{0}}оксидацију.
Сљедивост: серија, материјал, алати, процеси и записи о инспекцији.

Јасан инжењерски цртеж смањује интерпретацију током ДФМ-а, дизајна алата, одобрења узорка и масовне производње.

 

 

Рута производње за прецизну бакарну компоненту обично напредује кроз инжењерски преглед, ДФМ, алате, Т1 узорковање, корекцију димензија, валидацију процеса и ППАП.

 

Т1 узорак и ППАП ниво 3 производни ток

Идентификовани су електрични, механички, материјални, толеранцијски и захтеви за преглед цртежа -.
ДФМ анализа - правац штанцања, редослед савијања, коришћење материјала, правац ивица и структура алата су прегледани.
Станице за формирање прогресивног дизајна матрице - су распоређене према потребној геометрији.
Т1 узорковање - почетни делови се производе за процену димензија и функција.
Корекција алата - опруге и одступања димензија се компензују.
Потврда процеса - параметри штанцања, заваривања, облагања и изолације су закључани.
Критичне димензије верификације способности - се надгледају помоћу СПЦ/ЦММ.
Документација за подношење ППАП нивоа 3 - подржава одобрење производње од корисника.
Одобрени параметри за масовну производњу - постају контролисани услови производње.

 

За -штанцање бакра велике запремине, век трајања алата треба да се утврди на основу стварне дебљине материјала, тврдоће легуре, брзине хода, зазора сечења, оптерећења при формирању, подмазивања и података о одржавању, а не коришћењем неподржаног броја универзалног циклуса.

 

 

Исправна архитектура струјног{0}}конекције зависи од струје, напона, доступног простора за инсталацију, термичких ограничења, фреквенције укључивања, захтева за изолацијом и начина склапања.

 

500А–1000А+ БЕСС избор сабирница према ИЕЦ 60664 и УЛ 94 В-0

 

Десигн Рекуиремент	Препоручени смер	Главна инжењерска провера
Висока континуирана једносмерна струја	Ц1100 бакарна сабирница	Пораст температуре + пад напона
Компактна ПЦС веза	Ламинирана сабирница	Индуктивност + изолација
Интерфејс за пребацивање{0} велике струје	Посребрени{0}}бакар/контактни склоп	Отпор контакта
Цу{0}}Ал прелаз	Ласерско заваривање или дифузионо спајање	Металографски интерфејс
Комплексна 3Д геометрија	Прецизно штанцање + обликовање	Спрингбацк + ЦММ
Високи захтеви за диелектриком	Епоксидни изолациони систем	Диелектрична отпорност
Велика{0}}производња	Прогресивно штанцање	Век трајања алата + СПЦ
Аутомобилска{0}}одобрење	ИАТФ 16949 процес	ППАП ниво 3

 

За комплетан БЕСС систем електричног повезивања, проводљивост материјала, отпор спојева, перформансе изолације, механичка толеранција и термичко понашање морају се проценити заједно.

 

 

Производни добављач треба да буде у могућности да повеже инжењерску спецификацију са мерљивим контролама производње.

 

Испоруке добављача ИАТФ 16949 и ППАП нивоа 3
Сертификати материјала за подлоге од бакра и легура
Спецификација оплата и евиденција дебљине
Прогресивна матрица и ДФМ повратна информација о алатима
Т1 пример извештаја о димензијама
Подаци инспекције ЦММ
Параметри процеса заваривања
Попречни пресек{0}}вара или металографски извештаји где је потребно
Контакт{0}}подаци теста отпорности
Рекорди испитивања отпорности диелектрика
Резултати{0}отпорности изолације
СПЦ и записи о способностима за критичне карактеристике
Документација ППАП нивоа 3
Следљивост производње
Евиденција{0}}корективних радњи за неусаглашене делове

 

За Аполло Елецтрониц Цомпонентс (Ксиамен) Цо., Лтд., производни обим може да обухвати прецизно штанцање метала, бакарне компоненте, склопове електричних контаката, заваривање, површинску обраду и високо-напонске/нове-енергетске електричне везе. Ово омогућава да се сабирница и повезане контактне компоненте прегледају као један тренутни-систем путање, а не као изоловани делови са жигом.

 

 

Колико дуго траје одобрење ППАП нивоа 3 за БЕСС бакарну сабирницу?

Временски оквир зависи од сложености алата, резултата Т1 узорка, захтева за документацијом корисника и тестирања валидације. Типичан пројекат се одвија кроз ДФМ, алате, Т1 узорковање, корекцију димензија, валидацију процеса и ППАП подношење.

 

Који бакарни материјал је погодан за 1000А+бакарна сабирница за складиштење енергије?

Ц1100 бакар високе{1}}чистоће се обично бира за сабирнице велике-сабирнице због своје високе електричне проводљивости и топлотне проводљивости. Коначни избор зависи од струје, пораста температуре, геометрије, механичких захтева и обраде површине.

 

Како се проверава дебљина{0}}посребрености на БЕСС електричним контактним деловима?

Дебљина{0}}посребреног слоја се верификује коришћењем одговарајућег{1}}метода мерења дебљине премаза и бележи се у односу на наведени опсег. Контакт{3}}тестирање отпорности би требало додатно да потврди комплетан електрични интерфејс.