Вишеслојна технологија флексибилне сабирнице од бакарне фолије: принципи и процес производње

 

У областима нове енергије, батерија за складиштење енергије и енергетских батерија, са све већим захтевима за густином снаге, лаганом тежином и модуларним дизајном, традиционалне круте бакарне сабирнице или кабловске везе суочавају се са низом изазова, као што су вибрације, савијање, топлотно ширење и лош контакт. Управо у том контексту флексибилна проводљива решења за повезивање-флексибилни конектори произведени коришћењем вишеслојне бакарне фолије, заваривања под притиском или технологија дифузионог заваривања-поступно се широко усвајају у индустрији. Индустријски материјали ово називају „флексибилном везом од бакарне фолије“. На пример, у објављеном патенту стоји: „Бакарна сабирница за флексибилну везу укључује више слојева бакарне фолије наслагане заједно, а наслагани слојеви вишеслојне бакарне фолије… су заварени на оба краја на унутрашње крајеве два фиксна прикључна дела коришћењем полимерног дифузионог заваривања или процеса ултразвучног заваривања.

 

Ова структура комбинује проводљивост и флексибилност, задовољавајући потребе модуларног ожичења, окружења вибрација и сложених геометријских просторних аранжмана.

 

 

Структурне карактеристике

Вишеслојна{0}}ламинација бакарном фолијом:Обично се користе танки листови чистог бакра (као што је бакар Т2, садржај бакра већи или једнак 99,95%), дебљине у распону од приближно 0,05 мм до 0,30 мм.

Два краја ламинације су фиксни крајеви заваривањем под притиском (или дифузионим заваривањем), док средњи део може да задржи еластичност/флексибилност, чиме се постиже компензација за савијање, увијање и термичко ширење конектора.

Области заваривања на оба краја комбинују се са фиксним прикључним делом да би формирале -струјни-, сигуран и поуздан интерфејс за повезивање. У патенту се наводи да су „...два краја флексибилне бакарне сабирнице повезана са унутрашњим крајем фиксног прикључног дела.“

 

Површинска обрада и изолација:Да би се побољшала отпорност на корозију и поузданост заваривања, флексибилни конектор од бакарне фолије може се подвргнути површинским третманима као што су голи бакар, калај, никлована и посребрена; у исто време, средња област може да буде опремљена топлоскупљајућим цевима или премазана потапањем- како би се испунили захтеви за изолацијом.

 

Преглед процеса производње

Избор материјала и сечење:Бакарна фолија{0}}високе чистоће се бира и сече на пројектовану дебљину и ширину.

 

Више{0}}слојног слагања:Неколико слојева бакарне фолије се слажу према пројекту. Укупна дебљина димњака се одређује на основу потребне струје, пораста температуре и простора за уградњу.

 

Процес заваривања под притиском/дифузионог заваривања:Заваривање под притиском (познато и као молекуларно дифузионо заваривање) се изводи на оба краја наслага. Висока температура и притисак изазивају дифузиону фузију између слојева бакарне фолије, формирајући интегралну структуру.

Обрада завршетка везе:Заварени крајеви могу бити избушени, увијени заковицама, обложени или обложени сребрним/никлним лимовима за лако повезивање са сабирницама, завртњима и заковицама.

 

Површинска обрада и изолација:У зависности од захтева окружења за уградњу, голи бакарни или обложени бакарни делови су прекривени термоскупљајућим цевима, ПВЦ премазом, премазом од епоксидне смоле итд.

 

Инспекција и испорука:Укључује тестирање отпорности континуитета, тестирање пораста температуре и тестирање прилагодљивости механичким вибрацијама.

 

 

Висока струја, мали попречни{0}}пресек:У поређењу са традиционалним кабловима, структуре од ламиниране бакарне фолије могу да носе веће струје унутар ограниченог простора повећањем броја слојева, ширењем попречног-пресека и смањењем дебљине.

 

Висока флексибилност и прилагодљивост:Пошто средња област није у потпуности крута, има могућности савијања, савијања и компензације вибрација, што га чини идеалним за системе са вибрацијама или окружењима покрета као што су батерије за напајање, ормарићи за складиштење енергије и инвертерски модули.

 

Флексибилна величина и ожичење:У поређењу са крутим сабирницама, флексибилна бакарна фолија је тања и може се прилагодити по облику, што олакшава постављање, склапање и смањење тежине.

 

Смањена топлотна отпорност прикључка:Заваривање под притиском смањује број тачака лемљења и контактних интерфејса, побољшавајући проводљивост, смањујући пораст температуре и повећавајући поузданост.

 

Прилагођавање новим енергетским трендовима:Потражња за флексибилним конекторима високе{0}}густине и ниске-импедансе брзо расте у модулима литијумских батерија, високо-орманима за складиштење енергије и новим енергетским системима за возила.

 

 

Повезивање модула напајања батерије:У кутијама за батерије нових енергетских возила, простор за повезивање између модула и интегрисаних уређаја је ограничен због велике струје и више модула. Коришћење флексибилних веза бакарне фолије може побољшати ефикасност и поузданост ожичења.

 

Повезивање сабирница система за складиштење енергије:На пример, у великим ормарићима за складиштење енергије, вишеструки низ батерија/паралелни блокови морају бити повезани сабирницама. Коришћење флексибилних бакарних ламинираних сабирница може ефикасно смањити стрес узрокован вибрацијама и термичким ширењем и контракцијом.

 

Унутрашње ожичење разводне кутије и инвертера:Унутар високо-инвертера и енергетских модула, простор за ожичење је ограничен, што захтева везе за савијање и захтева високо расипање топлоте и проводљивост. Коришћење структуре „вишеслојне сабирнице“ може оптимизовати целокупни систем.

 

Железнички транзитни системи и системи за погон локомотива:У високим{0}}вибрацијама, сложеном окружењу локомотива, флексибилне бакарне сабирнице (Цу Флекибле Бусбар) имају значајне предности у односу на конвенционалне круте каблове.

 

 

 

Избор материјала:Дајте приоритет бакру високе{0}}чистоће (као што је Т2 бакар), обезбеђујући садржај бакра већи или једнак 99,95%.

 

Број слојева и дебљина:Дебљина једног лима бакарне фолије (нпр. 0,05 мм, 0,10 мм) и број наслаганих слојева треба да се пројектују на основу називне струје, дозвољеног пораста температуре и расположивог простора.

 

Заједнички процес:Области везивања на оба краја морају да обезбеде добро молекуларно дифузионо заваривање или квалитет ултразвучног заваривања да би се обезбедила поуздана веза и низак отпор контакта.

 

Дизајн флексибилности:Средњи део мора да задржи{0}}варијације попречног пресека и покретљивост да би се прилагодио топлотном ширењу, вибрацијама и мањим структурним деформацијама.

 

Површинска обрада и изолација:За окружења за уградњу као што су влажност, корозија и високе температуре, треба узети у обзир оплату (калај, посребрену, никловану), пластичну превлаку, термоскупљајућу цев, итд.

 

Тестирање и компатибилност:Разматрања на локацији{0}}такође укључују обртни момент затезања вијака на крајевима прикључка сабирница, допуштење термичког ширења и век трајања замора од вибрација. Референтни стандарди као што је "Спецификација дизајна бакарне плоче" могу помоћи у дизајну.

 

 

Са све већом скалом снаге литијум{0}}јонских батерија и система за складиштење енергије, тренутни рејтинг повезујућих аутобуса наставља да расте, чинећи „Бакарне флексибилне сабирнице за литијумске батерије“ трендом развоја.

 

У позадини све веће популарности нових енергетских возила, убрзаног увођења система пуњења и ширења фотонапонских + система за складиштење енергије, флексибилне сабирнице, са својим флексибилним распоредом, брзом инсталацијом и високом поузданошћу, постаће пожељно решење за пројектовање система за дистрибуцију електричне енергије.

 

Истовремено, са промоцијом интелигентне производње и модуларних електричних система, прилагођене флексибилне сабирнице (укључујући „ламиниране бакарне флексибилне конекторе“) ће добити већу потражњу на тржишту.

 

Из перспективе процеса, будућа кључна открића могу укључивати тању бакарну фолију, више ламинираних слојева, вишу температурну поузданост, дужи век замора и веће перформансе фреквенцијског одзива.