Làmines de coure multicapa Flexible BusBar Industry Technology Overview

 

Una barra colectora es refereix a un conductor que serveix com a columna vertebral per a la transmissió d'energia i la recollida de corrent en sistemes de distribució o d'energia. Normalment està fet de coure o alumini.

 

La connexió flexible/barra de bus flexible es refereix a un component conductor flexible construït amb tires metàl·liques fines, làmines metàl·liques laminates o estructures de filferro trenat. S'utilitza per proporcionar connexions elèctriques fiables en determinades condicions d'espai, expansió tèrmica i vibració.

 

La connexió flexible de làmina de coure multi-capa/la connexió flexible de làmina de coure laminat és un tipus de barra flexible. Es construeix apilant múltiples capes de làmines de coure extremadament primes (o tires de coure) juntes, connectades en una sola estructura mitjançant premsat, soldadura, unió de difusió (o difusió molecular), etc., per garantir una bona conductivitat elèctrica i un cert grau de flexibilitat.

 

El seu objectiu principal és proporcionar connexions fiables, de baixa-impedància i flexibles en aplicacions on es requereix una transmissió de corrent elevada, però la deformació de la disposició o l'estructura, l'expansió tèrmica, la vibració i els errors d'alineació són un problema.

 

 

 

 

Forma estructural

Les estructures de connexions de coure flexibles soldades per premsa-comuns inclouen:

 

Estructura de pila-plana-de múltiples capes (diverses capes primes de làmines de coure s'apilen en paral·lel)

Forma d'ona/Serpentina/Estructura en espiral (s'introdueixen ones, corbes o espirals entre capes per proporcionar un amortiment flexible)

S'utilitzen estructures parcialment esglaonades o que s'entrecreuen per distribuir uniformement el corrent, reduir la resistència o reduir l'estrès mecànic

La literatura de patents descriu "connexions flexibles de làmines de coure multi-capa" en què la làmina de coure s'apila en una cinta ondulada, serpentina o espiral desplegada. Les capes intermèdies es poden esglaonar o desplaçar per proporcionar una expansió i contracció flexibles en una direcció o longitud específica.

 

Processos comuns de fabricació/connexió

Durant el procés de fabricació, s'han d'integrar múltiples capes de làmina de coure en una sola unitat i s'han de garantir connexions elèctriques fiables entre cada capa i entre cada capa i el seu extrem:

 

Premsat/Premsat en fred/Premsat en calent	Les làmines de coure multi-capes es pressionen juntes a alta pressió per augmentar l'àrea de contacte entre les capes i reduir la resistència.
Enllaç per difusió molecular / Enllaç per difusió	A determinades temperatures i pressió, els àtoms metàl·lics es difonen entre capes, aconseguint un enllaç metall-a-sense necessitat d'una soldadura excessiva. Això es tradueix en una baixa resistència de contacte i una connexió elèctrica fiable.
Soldadura/Connexió de soldadura basada en plata-	La soldadura basada en plata-s'utilitza per soldar làmines de coure entre capes, especialment als extrems de la connexió als segments i blocs de terminals de connectors laminats de làmines de coure flexibles.
Tractament de superfícies / xapat (com estany, níquel i plata)	Millora la resistència a l'oxidació i la corrosió alhora que redueix la resistència al contacte.
Punxonar / Punxonar / Tallar	Els forats, les obertures o les tires dels cargols es reserven als extrems de la barra de distribució flexible de làmina de coure o als extrems de connexió per facilitar la instal·lació, la fixació i la connexió.

 

Com que la làmina de coure és inherentment prima i flexible, el procés de fabricació també requereix control sobre la precisió geomètrica, la uniformitat de la laminació, el risc de saltar entre capes i deformacions.

 

 

 

 

 

Les barres colectores de la bateria d'energia d'emmagatzematge flexible de làmines de coure ofereixen els següents avantatges clau i característiques de rendiment clau:

 

Alta conductivitat / baixa resistència	L'apilament multi-capes i una bona conductivitat entre-capes donen lloc a una resistència global baixa. Les grans àrees de contacte i els camins de corrent curts ajuden a reduir la caiguda de tensió.
Excel·lent flexibilitat / elasticitat flexible	El disseny apilat + corrugat / serpentina manté connexions fiables sota flexió, estirament i expansió tèrmica limitada, alleujant la concentració d'estrès.
Excel·lent gestió tèrmica / dissipació de calor	La relació entre superfície relativament gran--a-secció transversal-de la làmina prima de coure facilita la dissipació de la calor. L'estructura flexible també millora el camí de dissipació de calor.
Fiabilitat de la vibració i el cicle tèrmic	El funcionament de l'equip sovint experimenta cicles tèrmics, vibracions mecàniques i canvis d'expansió i contracció, donant lloc a una tensió significativa. El disseny flexible de l'estructura de làmina de coure multi-capes mitiga la deformació i retarda la fatiga.
Estructura compacta i lleugera	En comparació amb les solucions que utilitzen barres de coure gruixudes + interconnexions o connectors, les barres de soldadura multi-de làmines de coure són més primes i lleugeres, la qual cosa les fa adequades per a sistemes amb alta densitat d'energia i espai limitat.
Adaptable a escenaris d'alta corrent/alta potència	En escenaris com ara la nova energia, la conversió de freqüència, les barres de potència i l'emmagatzematge d'energia, on es requereix un corrent elevat i hi ha restriccions de distribució espacial, les barres colectores flexibles de coure per a bateries de liti ofereixen una solució ideal.

 

Per descomptat, els desavantatges o reptes a superar inclouen un mal contacte entre capes, processament difícil, costos elevats, dificultat en el disseny de la vida útil per fatiga i gestió de l'estrès tèrmic.