Analyse des Branchenwissens zu Weichverbindungsprodukten für Kupferfolien-Diffusionslöten

Die weiche Kupferfolien-Diffusionsschweißverbindung ist eine flexible leitfähige Verbindung, die aus mehreren Schichten extrem dünner Kupferfolien besteht, die an den Enden durch einen Diffusionsschweißprozess miteinander verschmolzen werden. Die Kupferfolien im mittleren Bereich bleiben voneinander getrennt, sodass der Gesamtkörper ein gutes Biegeverhalten und Vibrationsabsorptionsvermögen aufweist. Dieses Produkt hat normalerweise die Form eines Flachriemens oder kann je nach Installationsraum in dreidimensionale Formen wie L-, Z- oder Bogenform angepasst werden. Die beiden Enden sind starre Verbindungsbereiche, die durch Diffusionsschweißen verarbeitet werden. Zum Anziehen der Schrauben können runde Löcher, Langlöcher oder quadratische Löcher gestanzt werden. Der Mittelteil ist ein flexibler Bereich, der Biegungen aufgrund von Einbauabweichungen ausgleichen kann. Aus struktureller Sicht unterscheidet es sich durch dieses Merkmal der „Steifigkeit an beiden Enden und Flexibilität in der Mitte“ von herkömmlichen Massivkupferstangen - Massivkupferstangen können Vibrationen und thermische Ausdehnungsverschiebungen nicht absorbieren, und weiche Verbindungen scheinen dieses Problem zu lösen. In technischen Zeichnungen erscheint das Produkt möglicherweise unter dem Namen Copper Foil Flexible Laminated Copper Busbar, was seine laminierte Struktur und seine flexiblen Eigenschaften hervorhebt. Wenn zusätzlicher Isolationsschutz erforderlich ist, kann eine flexible Kupferfolien-Sammelschiene mit isoliertem Rohr bereitgestellt werden, d. h. der flexible Bereich wird mit einem hochtemperaturbeständigen Isoliergehäuse beschichtet. während laminierte flexible Kupfersammelschienen eine breitere Kategorie darstellen und laminierte flexible Verbindungsprodukte unterschiedlicher Dicke und unterschiedlicher Anzahl von Schichten abdecken. Darüber hinaus weist der Name Press Welding Foil Busbar direkt auf den Kernherstellungsprozess hin, das Pressschweißen, das sich von anderen Verbindungsmethoden wie Hartlöten oder Ultraschallschweißen unterscheidet.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Das Kernmaterial der weichen Kupferfolienverbindung ist elektrolytische Kupferfolie oder gewalzte Kupferfolie mit einem Kupfergehalt von mindestens 99,95 % und einer Leitfähigkeit von mindestens 97 % (IACS). Die Dicke der Kupferfolie beträgt normalerweise 0,03 mm bis 0,3 mm und wird entsprechend den unterschiedlichen Anforderungen an die Stromführung und Flexibilität ausgewählt. - Eine dünnere Kupferfolie (0,03 bis 0,1 mm) weist eine bessere Flexibilität auf und eignet sich für Situationen, in denen häufiges Biegen oder starke Vibrationen erforderlich sind. Eine dickere Kupferfolie (0,1–0,3 mm) hat eine höhere mechanische Festigkeit und eignet sich für Anwendungen mit größerer Stromführung, aber kürzeren Biegezeiten. Durch Diffusionsschweißen werden mehrere Schichten Kupferfolie zu einer Schicht laminiert. Die Anzahl der Schichten reicht von Dutzenden bis Hunderten. Die Gesamtquerschnittsfläche bestimmt die Stromtragfähigkeit der weichen Verbindung. Bei laminierten flexiblen Kupfersammelschienen ist der Zustand der Grenzfläche zwischen den Kupferfolien von entscheidender Bedeutung. - Wenn sich auf der Oberfläche der Kupferfolie Ölflecken oder eine Oxidschicht befinden, kann beim Diffusionsschweißen keine metallurgische Bindung gebildet werden, was zu einem erhöhten Endwiderstand oder sogar einer Delaminierung während des Gebrauchs führt. Daher stellen qualitativ hochwertige weiche Verbindungen zwei Anforderungen an Kupferfolien-Rohmaterialien: erstens Oberflächenreinheit und zweitens Gleichmäßigkeit der Dicke.

 

In der tatsächlichen Produktion wirkt sich die Wahl des Kupferfolienlieferanten direkt auf die Qualitätsstabilität des Endprodukts aus. Für Umgebungen im Freien oder bei hoher Luftfeuchtigkeit, die zusätzlichen Schutz erfordern, ist die flexible Kupferfolien-Sammelschiene mit isoliertem Rohr im flexiblen Bereich mit einem Silikonkautschukschlauch oder einem Polyolefin-Schrumpfschlauch beschichtet. Das isolierte Rohr hat eine Nennspannung von 1 kV bis 35 kV und die Farbe kann je nach Bedarf angepasst werden. Bei Produkten wie Kupferfolien-Batteriesammelschienenverbindern, die zum Verbinden von Batteriekernen verwendet werden, muss die Oberfläche der Kupferfolie normalerweise verzinnt oder vernickelt sein. Die Beschichtung hat zwei Aspekte: Zum einen soll sie verhindern, dass die Kupferfolie bei Langzeitgebrauch oxidiert und schwarz wird, und zum anderen soll sie das Risiko elektrochemischer Korrosion beim Anschluss an Aluminiumstangen verringern. Darüber hinaus kann der Verbindungsbereich nach Abschluss des Enddiffusionsschweißens je nach Bedarf versilbert werden, um einen geringeren Kontaktwiderstand zu erzielen, was sich besonders für interne Verbindungen von Batteriepacks in Ladeszenarien mit hohem Strom eignet.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nach Abschluss des Diffusionsschweißens weist das Ende eine dichte Metallblockstruktur auf. Bei seitlicher Betrachtung verschwinden die geschichteten Grenzen der ursprünglichen Kupferfolie vollständig und werden durch eine gleichmäßige Kupferstruktur ersetzt. Die Oberfläche des Schweißbereichs ist glatt und weist keine Vertiefungen auf, und die Kanten weisen keine Oxidation und Verfärbung auf. Beobachten Sie mit einer Lupe die Grenzlinie zwischen der Schweißzone und der flexiblen Zone. Sie können eine klare Übergangszone - erkennen, einen Gradienten von dichtem Metall zu lockerer Laminierung. Es gibt keine Stufen oder Lücken, die durch Spannungskonzentrationen in der Übergangszone entstehen. Nach dem Stanzen des Endes befindet sich auch die Lochwand in einem dichten Zustand ohne Delaminierung und Abblättern.

Die Lagen der Kupferfolie im flexiblen Bereich sind ordentlich angeordnet und es gibt keinen offensichtlichen Spalt zwischen benachbarten Lagen, aber Sie können das relative Gleiten zwischen den Lagen spüren, wenn Sie mit den Fingern darüber streichen. Von der Stirnseite aus gesehen sind die Kanten der Kupferfolie gut ausgerichtet und es kommt nicht vor, dass eine bestimmte Schicht zu weit hervorsteht oder zu tief eingedrückt wird. Im natürlichen flachen Zustand hängt der flexible Bereich in einem natürlichen Bogen herab, ohne sich zu verdrehen oder seitlich zu biegen. Durch Biegen und anschließendes Loslassen des flexiblen Bereichs mit den Händen kann die ursprüngliche Form wiederhergestellt werden, ohne dass es zu einer plastischen Verformung kommt.

Die am Ende gestanzten Befestigungslöcher sind in Rundlöcher und Langlöcher unterteilt. Die Innenwand des runden Lochs ist glatt, es gibt keine Grate am Lochrand und der Widerstand ist gleichmäßig, wenn versucht wird, den Bolzen zu durchbohren. Die Längsrichtung des Langlochs stimmt mit der Längsrichtung der weichen Verbindung überein, die dazu dient, die Lochabstandsabweichung zwischen den Anschlüssen der beiden Geräte bei der Installation auszugleichen. Beide Enden des Langlochs sind halbkreisförmig, der Übergang ist abgerundet ohne scharfe Ecken. Wenn ein häufiges Anziehen der Schrauben erforderlich ist, kann ein Sicherungsring aus Edelstahl in das Loch gedrückt werden. Der Haltering ist fest mit der Kupferbasis verbunden, ohne sich zu lösen oder zu verziehen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Weiche Kupferfolien-Diffusionslötverbindungen werden häufig in elektrischen Verbindungsszenarien verwendet, bei denen relative Verschiebungen ausgeglichen und Vibrationen absorbiert werden müssen. Im Bereich der Energieübertragung und -transformation zwischen den Hochspannungs- und Niederspannungsseitendurchführungen von großen Leistungstransformatoren und Schaltschränken sowie zwischen den Sammelschienenkompensatoren und Kabelanschlüssen von gasisolierten, metallgekapselten Schaltanlagen (GIS) sind flexible Kupferfolien-Weichverbinder für elektrische Transformatoren Standardkonfigurationen, um die Spannungskonzentration an Geräteanschlüssen zu lösen, die durch thermische Ausdehnung und Kontraktion verursacht wird. Der Transformator erzeugt aufgrund von Laständerungen während des Betriebs Temperaturschwankungen. Es besteht ein Unterschied zwischen der Wärmeausdehnung des Öltanks und der Buchse und der Wärmeausdehnung der verbindenden Kupferschiene. Wenn eine starre Verbindung verwendet wird, erzeugt dieser Unterschied eine große Druck-{8}}Zugkraft auf das Terminal. Eine langfristige Ansammlung kann zu Öllecks in der Buchse oder sogar zu Schäden an der Isolierung führen. Die weiche Verbindung absorbiert Verschiebungen durch die Verformung der flexiblen Zone und reduziert so die Belastung des Anschlusses auf einen akzeptablen Bereich.

 

Im Bereich der neuen Energien, in Batteriepaketen und Energiespeichersystemen für Elektrofahrzeuge, werden Kupferfolien-Batteriesammelschienenverbinder zum Verbinden von Zellpolen, Modulen sowie zwischen Modulen und Hochspannungsrelais verwendet. Während der Lade- und Entladezyklen dehnen sich Batterien in Dickenrichtung aus und ziehen sich zusammen. Gleichzeitig stellen Vibrationen während der Fahrzeugfahrt auch Anforderungen an die Flexibilität von Steckverbindern. Die laminierte Struktur weicher Verbindungen kann sich bei der Ausdehnung und Verformung des Batteriekerns verformen, ohne dass es zu Ermüdungsbrüchen kommt. Da im Bereich der industriellen Frequenzumwandlung und -gleichrichtung für den Austausch und die Wartung von Leistungsmodulen ein Betriebsspalt zwischen den laminierten Sammelschienen von Hochleistungs-Thyristor-Gleichrichterschränken und Frequenzumrichtern und externen Klemmenblöcken erforderlich ist, ermöglichen weiche Verbindungen dem Personal vor Ort, die elektrischen Verbindungen nach dem Herausziehen der Ausrüstung aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus werden in Traktionsumrichtern für den Schienenverkehr flexible Kupferfolien-Sammelschienenverbinder verwendet, um Leistungsmodule und DC-Unterstützungskondensatoren zu verbinden, Stoßvibrationen während des Fahrzeugbetriebs zu absorbieren und das Lösen von Lötverbindungen oder Schrauben zu verhindern.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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