En omfattende analyse av kobberfolie diffusjonsbindingsteknologi for flerlags kobberfolier fleksibel samleskinne

Multilayer Copper Foils Flexible BusBar (heretter referert til som "fleksibel samleskinne") er laget ved å stable flere lag med 0,05–0,3 mm høy- ren duktilt kobberfolie (T2 eller TU1). Den utsettes deretter for trykk (5–15 MPa) og vakuum (mindre enn eller lik 5×10⁻² Pa) ved 750–850 grader i 20–40 minutter, slik at kobberatomer kan diffundere og danne en metallurgisk binding. Begge ender er sveiset for å lage stive terminaler for elektriske tilkoblinger, mens den sentrale delen beholder usveisede områder mellom foliene, og danner fleksible "Ω", "U" eller "S"-formede bøyninger. Denne utformingen kombinerer et stort tverrsnitt- for høy ledningsevne ved terminalene med fleksibilitet for bøyning, slik at den kan absorbere vibrasjoner og termisk ekspansjon i tre dimensjoner.

1. Nåværende bæreevne:Hard terminal kontaktflate Større enn eller lik 3 A/mm² (basert på 40 graders temperaturøkning), fleksibel seksjon dynamisk strøm Større enn eller lik 2 A/mm².
2. Kontaktmotstand:Samme tverrsnitt hard terminal Mindre enn eller lik 5 μΩ, fleksibelt snitt øker med mindre enn eller lik 2 μΩ per 100 mm.
3. Bending Life: R=5×thickness, ±30° bending angle, 1 Hz, >10⁵ sykluser uten sprekker mellom lag.
4. Termisk støtmotstand:-40 grader ↔+150 grader, 1000 sykluser, 0/10 sprekkhastighet i det sveisede området.
5. Flammemotstand:UL94 V-0 vurdering etter sveising, oksygenindeks Større enn eller lik 32 %.

1. Forbehandling av kobberfolie:Avfetting → beising → inertgassrensing, restkarbon Mindre enn eller lik 0,3 mg/cm², sikrer et rent diffusjonslag.
2. Lagplassering:Ved å bruke 0,02 mm laser-kuttet posisjoneringshull, lagfeiljustering Mindre enn eller lik 0,05 mm, og forhindrer "trinn" på den sveisede overflaten som kan øke lokal motstand.

3. Vakuumdiffusjonssveising:Temperaturgradienten under oppvarming bør være mindre enn eller lik 10 grader /min. Oppretthold en temperatur på 600 grader i 10 minutter for å avgasse, og øk deretter trykket til prosesstemperaturen. Oppretthold trykket under avkjøling for å forhindre termisk krymping.
4. Post-sveiseforming:Bruk en 2000 t fire-hydraulisk presse for kald-pressing og flating. Planheten til den harde enden bør være mindre enn eller lik 0,1 mm/100 mm, og oppfyller IP65-forseglingskravene.
5. Overflatebehandling:Tinn-plate den harde enden med 8–12 μm eller sølv-plate med 3–5 μm; ingen substratkorrosjon etter 48 timers saltspraytest. Dekk den fleksible delen med 0,1 mm flammehemmende-silikongummi eller varme{10}}krympeslange; tåle spenning Større enn eller lik 2 kV AC/1 min.

1. Lengden L av den fleksible seksjonen kan estimeres ved ΔL= ·ΔT·L₀, hvor (kobber)=17×10⁻⁶ / grad . Sørg for termisk ekspansjonskompensasjon Større enn eller lik 1,5×ΔL.
2. Bøyeradius R Større enn eller lik 5×total tykkelse. Hvis plassen er begrenset, kan flere "harde-myke-harde" enheter sveises i seksjoner for å redusere bøyespenningen.
3. Strømretningen bør være parallell med folielagene for å unngå virvelstrømmer. Når driftsfrekvensen er > 1 kHz, øk det myke tverrsnittsarealet- med 20 % for å redusere oppvarming av hudeffekten.
4. Sveisesonebredden Større enn eller lik 1,2×myk seksjonsbredde for jevn strømovergang; avstanden fra det harde endehullet til sveisesonekanten Større enn eller lik 1,5×hulldiameter for å forhindre delaminering.

1. Nye energibatteripakker:Kobber fleksibel samleskinne Erstatter tradisjonelle kobberskinne og kabelløsninger, forbedrer plassutnyttelsen med 25 % og absorberer 2 mm termisk ekspansjonsforskyvning.
2. Vindkraftkonverterskap:Koble til IGBT- og samleskinnekondensatoren, reduser terminalspenningen med 30 % under 50 Hz vibrasjon, og forleng modulens levetid.

3. Railway Traction Inverter:Flerlags kobberfolier Fleksible samleskinner Oppfyller EN 45545 HL3 flammehemmende krav; 18 % lettere enn stive kobberskinner, noe som forbedrer kjøretøyets vektreduksjon.
4. Energilagringsbeholder:Integrerer fleksible samleskinner og væskekjøleplater, som tillater drift mellom -30 grader kaldstart og +55 grader full belastning uten ekstra vedlikehold.

1. Mellomlags mikrosprekker:Ofte forårsaket av rask oppvarming, noe som fører til fanget gass mellom lagene; forleng 600 graders avgassingstrinnet og opprettholde et vakuum<5×10⁻² Pa.
2. Terminal deformering:Trykkutløsning under kjøling skjer for tidlig; slipp trykket først etter Mindre enn eller lik 300 grader, og bruk en trykkplate i rustfritt stål for jevn avkjøling.
3. Overflateoksidasjon:Exposed to air at >60 grader etter avkjøling; kontroller kjøletemperatur Mindre enn eller lik 40 grader eller rens med nitrogen.
4. Høy kontaktmotstand:Utilstrekkelig sveisetemperatur eller utilstrekkelig holdetid; re-sveis ved 850 grader i 30 minutter, men test bøyningslevetiden på nytt-.