Daugiasluoksnės varinės folijos lanksčiųjų šynų technologija: principai ir gamybos procesas

 

Naujos energijos, energijos kaupimo baterijų ir maitinimo baterijų srityse, didėjant galios tankio, lengvumo ir modulinės konstrukcijos poreikiams, tradicinės standžios varinės šynos arba kabelių jungtys susiduria su daugybe iššūkių, tokių kaip vibracija, lenkimas, šiluminis plėtimasis ir prastas kontaktas. Atsižvelgiant į tai, pramonėje palaipsniui pradedami taikyti lankstūs laidžiųjų jungčių sprendimai-lanksčios jungtys, pagamintos naudojant daugiasluoksnę vario folijos laminavimo, slėginio suvirinimo arba difuzinio suvirinimo technologijas{2}}. Pramonės medžiagos tai vadina "lanksčiu vario folijos ryšiu". Pavyzdžiui, paskelbtame patente teigiama: „Lanksčios jungties vario šyną sudaro keli vario folijos sluoksniai, sukrauti kartu, o sukrauti daugiasluoksniai vario folijos sluoksniai… abiejuose galuose suvirinami prie dviejų fiksuotų jungčių dalių vidinių galų, naudojant polimerinio difuzinio suvirinimo arba ultragarsinio suvirinimo procesus.

 

Ši struktūra sujungia laidumą ir lankstumą, tenkindama modulinių laidų, vibracijos aplinkos ir sudėtingų geometrinių erdvinių išdėstymų poreikius.

 

 

Struktūriniai ypatumai

Kelių-sluoksnių vario folijos laminavimas:Paprastai naudojami ploni gryno vario lakštai (pvz., T2 vario, vario kiekis didesnis arba lygus 99,95 %), kurių storis svyruoja nuo maždaug 0,05 mm iki 0,30 mm.

Abu laminavimo galai yra fiksuoti galai su slėginiu suvirinimu (arba difuziniu suvirinimu), o vidurinė dalis gali išlaikyti elastingumą / lankstumą, taip kompensuojant jungties lenkimą, sukimąsi ir šiluminį plėtimąsi.

Abiejuose galuose esančios suvirinimo vietos yra sujungtos su fiksuota jungties dalimi, kad sudarytų didelę-srovę-nešančią, saugią ir patikimą jungties sąsają. Patente teigiama, kad "...du lanksčios varinės šynos galai yra atitinkamai sujungti su fiksuotos jungties dalies vidiniu galu."

 

Paviršiaus apdorojimas ir izoliacija:Siekiant pagerinti atsparumą korozijai ir suvirinimo patikimumą, vario folijos lanksčios jungties paviršius gali būti apdorotas, pvz., plikasis varis, skarda, nikeliavimas ir sidabravimas; tuo pačiu metu, kad atitiktų izoliacijos reikalavimus, vidurinėje srityje gali būti sumontuoti termiškai susitraukiantys vamzdeliai arba pan

 

Gamybos proceso apžvalga

Medžiagos pasirinkimas ir pjaustymas:Parenkama didelio{0}}grynumo vario folija ir supjaustoma iki numatyto storio ir pločio.

 

Kelių{0}}sluoksnių dėjimas:Pagal projektą sukrauti keli vario folijos sluoksniai. Bendras kamino storis nustatomas pagal reikiamą srovę, temperatūros kilimą ir montavimo erdvę.

 

Slėgio suvirinimo / difuzinio suvirinimo procesas:Suvirinimas slėgiu (taip pat žinomas kaip molekulinis difuzinis suvirinimas) atliekamas abiejuose kamino galuose. Aukšta temperatūra ir slėgis sukelia difuzijos susiliejimą tarp vario folijos sluoksnių ir sudaro vientisą struktūrą.

Ryšio pabaigos apdorojimas:Suvirinti galai gali būti perforuoti, užspausti kniedėmis, padengti arba padengti sidabro/nikelio lakštais, kad būtų lengva prijungti prie šynų, varžtų ir kniedžių.

 

Paviršiaus apdorojimas ir izoliacija:Priklausomai nuo montavimo aplinkos reikalavimų, pliko vario arba dengto vario dalys padengiamos termiškai susitraukiančiais vamzdeliais, PVC panardinamuoju sluoksniu, epoksidine derva ir kt.

 

Patikra ir siuntimas:Apima atsparumo tęstinumui bandymus, temperatūros kilimo bandymus ir mechaninio pritaikymo vibracijai bandymus.

 

 

Didelė srovė, mažas skersinis{0}}pjūvis:Palyginti su tradiciniais kabeliais, laminuotos vario folijos konstrukcijos gali nešti didesnes sroves ribotoje erdvėje padidindamos sluoksnių skaičių, padidindamos skerspjūvį- ir sumažindamos storį.

 

Didelis lankstumas ir pritaikomumas:Kadangi vidurinė sritis nėra visiškai standi, ji turi lenkimo, lankstymo ir vibracijos kompensavimo galimybes, todėl idealiai tinka sistemoms su vibracijos ar judesio aplinka, pvz., maitinimo baterijomis, energijos kaupimo spintelėmis ir inverterių moduliais.

 

Lankstus dydis ir laidai:Palyginti su standžiomis šynomis, lanksti varinė folija yra plonesnė ir gali būti pritaikyta pagal individualius poreikius, todėl ją lengviau išdėstyti, surinkti ir sumažinti svorį.

 

Sumažintas jungties terminis varža:Suvirinimas slėgiu sumažina litavimo taškų ir kontaktinių sąsajų skaičių, pagerina laidumą, sumažina temperatūros kilimą ir padidina patikimumą.

 

Prisitaikymas prie naujų energetikos tendencijų:Lanksčių, didelio{0}}tankio, mažos- varžos jungčių paklausa sparčiai auga ličio baterijų moduliuose, aukštos-įtampos energijos kaupimo spintelėse ir naujose energiją naudojančių transporto priemonių maitinimo sistemose.

 

 

Maitinimo akumuliatoriaus modulio prijungimas:Naujų energetinių transporto priemonių akumuliatorių dėžėse jungtis tarp modulių ir integruotų įrenginių yra ribota dėl didelės srovės ir kelių modulių. Naudojant lanksčias vario folijos jungtis galima pagerinti laidų efektyvumą ir patikimumą.

 

Energijos kaupimo sistemos šynų jungtis:Pavyzdžiui, didelėse energijos kaupimo spintose kelis baterijų eilutes / lygiagrečius blokus reikia sujungti šynomis. Naudojant lanksčias varines laminuotas šynas galima efektyviai sumažinti vibracijos, šiluminio plėtimosi ir susitraukimo sukeltą įtampą.

 

Paskirstymo dėžutė ir keitiklio vidinis laidas:Aukšto{0}}dažnio keitiklių ir maitinimo modulių laidų erdvė yra ribota, todėl reikia lenkti jungtis, todėl reikia didelio šilumos išsklaidymo ir laidumo. Naudojant „daugiasluoksnę magistralės juostą“ galima optimizuoti visą sistemą.

 

Geležinkelio tranzito ir lokomotyvų pavaros sistemos:Didelės{0}}vibracijos, sudėtingoje lokomotyvų aplinkoje lanksčios varinės šynos (Cu Flexible Busbar) turi didelių pranašumų, palyginti su įprastu standžiu kabeliu.

 

 

 

Medžiagos pasirinkimas:Pirmenybė teikiama didelio{0}}grynumo variui (pvz., T2 variui), užtikrinant, kad vario kiekis būtų didesnis nei 99,95 % arba lygus jam.

 

Sluoksnių skaičius ir storis:Vieno vario folijos lakšto storis (pvz., 0,05 mm, 0,10 mm) ir sukrautų sluoksnių skaičius turi būti suprojektuoti atsižvelgiant į vardinę srovę, leistiną temperatūros kilimą ir turimą erdvę.

 

Bendras procesas:Abiejuose galuose esančios sujungimo vietos turi užtikrinti gerą molekulinio difuzinio suvirinimo arba ultragarsinio suvirinimo kokybę, kad būtų užtikrintas patikimas ryšys ir mažas kontaktinis pasipriešinimas.

 

Lankstumo dizainas:Vidurinė sekcija turi išlaikyti{0}}skerspjūvio pokyčius ir mobilumą, kad būtų galima prisitaikyti prie šiluminio plėtimosi, vibracijos ir nedidelės konstrukcijos deformacijos.

 

Paviršiaus apdorojimas ir izoliacija:Montuojant tokiai aplinkai kaip drėgmė, korozija ir aukšta temperatūra, reikia atsižvelgti į dengimą (alavavimą, sidabravimą, nikeliavimą), plastikinę dangą, termiškai susitraukiančius vamzdelius ir kt.

 

Testavimas ir suderinamumas:-Svetainėje taip pat atsižvelgiama į varžtų suspaudimo momentą šynų jungties galuose, šiluminio plėtimosi leistiną ir vibracijos nuovargio trukmę. Nuorodų standartai, tokie kaip „Varinės plokštės projektavimo specifikacija“, gali padėti projektuojant.

 

 

Didėjant ličio{0}}jonų baterijų ir energijos kaupimo sistemų galiai, dabartinis jungiamųjų magistralių įvertinimas ir toliau auga, todėl „Varinės lanksčios ličio baterijų šynos“ yra plėtros tendencija.

 

Atsižvelgiant į didėjantį naujų energetinių transporto priemonių populiarumą, spartesnį įkrovimo polių sistemų diegimą ir fotovoltinių + energijos kaupimo sistemų plėtrą, lanksčios šynos, pasižyminčios lanksčiu išdėstymu, greitu montavimu ir dideliu patikimumu, taps pageidaujamu sprendimu kuriant elektros energijos paskirstymo sistemas.

 

Kartu, skatinant pažangią gamybą ir modulines elektros sistemas, pritaikytos lanksčios šynos (įskaitant „laminuoto vario lanksčias jungtis“) įgis didesnę rinkos paklausą.

 

Žvelgiant iš proceso perspektyvos, būsimi pagrindiniai laimėjimai gali apimti plonesnę vario foliją, daugiau laminuotų sluoksnių, aukštesnės temperatūros patikimumą, ilgesnį nuovargio tarnavimo laiką ir didesnį dažnio atsaką.