Технологија дифузионог заваривања меких спојева бакарне фолије: анализа принципа, процеса и инжењерских примена

Дифузијско заваривање меком везом са бакарном фолијом је метода заваривања која користи више слојева танке бакарне фолије или других металних фолија за дифузију атома на контактној површини кроз високу температуру и притисак како би се формирала јака металуршка веза. Ова технологија се углавном користи у сценаријима проводног повезивања који захтевају високу флексибилност, велики капацитет струје-и отпорност на вибрације, као што су флексибилне прелазне везе у новим енергетским системима батерија,-електронска опрема велике снаге и уређаји за пренос и дистрибуцију енергије. За разлику од традиционалног лемљења или фузионог заваривања, дифузијско заваривање не захтева додавање било каквог лема или додатног метала током процеса заваривања. Уместо тога, ослања се на атомску миграцију самих повезаних материјала у чврстом стању да би се постигло везивање. Због тога, лемни спој има инжењерске предности као што су уједначен састав, нема ломљиве фазе у интерфејсу и стабилан отпор.

 

У производњи флексибилних бакарних сабирница, процес дифузионог заваривања може да консолидује крајеве више-бакарне фолије у густу чврсту област везе, док средњи део одржава вишеслојну структуру за раздвајање -да би се обезбедила флексибилност, чиме се обезбеђује тренутна{2}}слојна механичка носивост флексибилног крајњег споја и апсорбује механичку снагу савитљивог краја на споју померање и вибрације током рада опреме. За нове енергетске модуле батерија, флексибилне сабирнице за конектор батерије и бакарне флексибилне сабирнице за литијумску батерију се широко производе коришћењем овог процеса, који се користи за успостављање електричних путева ниског{4}}отпора и велике-флексибилности између полова ћелије или између пакета батерија и главног кола. Бакарни ламинирани флексибилни конектори су типичан производ технологије дифузионог заваривања. Њихова вишеслојна ламинирана структура чини њихов животни век на савијање и отпорност на замор знатно бољим него код једне бакарне шипке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У поређењу са традиционалним методама заваривања, дифузионо заваривање меких спојева бакарне фолије показује неколико инжењерских предности. Прво, није потребно лемљење. Не ослањајући се на лем или флукс, ова технологија у суштини елиминише ризик од прскања лема, корозије заосталог флукса и галванске корозије између различитих метала. Недостатак слоја лемљења такође чини отпор спојева мањим, посебно за путеве преноса велике{3}}те струје. Свако смањење отпора микро-ома ће смањити џуле загревање и побољшати енергетску ефикасност система. Друго, заварени спојеви су равни и глатки. Пошто током процеса заваривања нема течења и очвршћавања растопљеног метала, површина спојног подручја након дифузионог заваривања задржава оригиналну текстуру ламинације фолије или формира уједначену рекристализовану структуру, са скоро да нема видљивих избочина или удубљења шава. Ова карактеристика је посебно важна за конектор од калајисане фолије за електричну батерију инсталирану у ограниченом простору, јер неравне површине лемљења могу узроковати концентрацију електричног поља или слабо приањање изолационог филма. Треће, веза је јака и стабилна. Спој формиран дифузионим заваривањем је металуршки тип везивања. Његова затезна чврстоћа и отпорност на замор при смицању су бољи од механичких метода повезивања као што су пресовање или закивање, и није склон опуштању пузања у дуготрајним-термалним циклусима.

 

Сабирница са флексибилном батеријом за складиштење бакарне фолије треба да издржи периодично ширење и контракцију језгра батерије током процеса пуњења и пражњења у систему за складиштење енергије. Крајеви споја за дифузионо заваривање могу поуздано пренети напон без померања отпора контакта. Четврто, распон применљивих материјала је широк. Ова технологија није само погодна за исту металну везу између бакра и бакра, већ може да реализује и дифузиону везу различитих метала као што су бакар и алуминијум, бакар и никл кроз разуман дизајн прелазног слоја интерфејса, задовољавајући потребе примене бакар-алуминијумских композитних терминала у батеријама. Пето, заштита животне средине. Процес дифузионог заваривања не захтева лем и флукс, не производи штетни дим или отпадну течност, а метода грејања користи електрично грејање, које нема директне емисије угљеника и испуњава захтеве чисте производње.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поља примене меких веза од бакарне фолије су се дубоко проширила од традиционалне индустрије енергетске електронике на врхунска{0}}производна поља као што су нова енергетска возила, системи за складиштење енергије, ваздухопловство и железнички транспорт. У области нових енергетских возила, сабирница од бакарне фолије се широко користи као проводни медијум за серијске и паралелне везе између унутрашњих модула батеријског пакета за напајање, флексибилан прелаз између ћелија и сабирнице, као и везу између батерије и високонапонске разводне кутије- возила. Његове лагане и флексибилне карактеристике су од великог значаја за побољшање густине енергије батерије и прилагођавање ограничењу простора шасије возила. У претварачима за складиштење енергије и фотонапонским претварачима, веза између ИГБТ модула напајања и ДЦ сабирнице треба да испуни захтеве ниске индуктивности, ниског отпора и велике флексибилности. Интегрисана структура од више-бакарних фолија бакарних ламинираних флексибилних конектора постигнута дифузионим заваривањем, ефикасно смањује прекорачење напона и електромагнетне сметње током процеса пребацивања. У области ваздухопловства, сателитски енергетски системи и мреже за дистрибуцију енергије авиона су изузетно осетљиви на тежину конектора. Меке везе од бакарне фолије постале су пожељно решење због своје високе специфичне чврстоће и проводних својстава. У систему вуче транзита шином, прелазни део кабла за напајање између вучног претварача и мотора користи меку везу-великог пресека од бакарне фолије, која не само да издржава континуиране вибрације током рада возила већ и обезбеђује ефикасан пренос снаге на нивоу мегавата{11}}.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Производни процес дифузионог заваривања меких спојева бакарне фолије обухвата вишеструке прецизне везе као што су припрема материјала, наслагана монтажа, формирање заваривањем и накнадна{0}}обрада. Током фазе припреме материјала, бакарна фолија треба да се подвргне строгом чишћењу површине и одмашћивању како би се уклонило уље за ваљање, оксидни филм и честице прашине. Било који заостали загађивач ће формирати инклузије интерфејса на високим температурама и деградирати квалитет заваривања. У фази монтаже ламинације, вишеструки слојеви бакарне фолије се прецизно ламинирају у пројектованом редоследу и правцу кроз фиксирање. Листови од никла или слојеви за никловање могу се уметнути између слојева да би се побољшала компатибилност интерфејса заваривања различитих метала. Фаза формирања заваривања се завршава у пећи за вакуумско дифузионо заваривање или машини за заваривање у заштитној атмосфери. Температурни профил се обично поставља близу температуре рекристализације бакра. Време држања се креће од минута до сати, у зависности од дебљине наслага и величине споја. Фаза накнадне{9}}обраде укључује корекцију после{10}завара, уклањање ивица, чишћење површине и узорковање електричних перформанси. За спецификације које захтевају површински премаз, као што је конектор од калајисане фолије за електричну батерију, калајисање или посребривање треба да се изврши након дифузионог заваривања да би се побољшала отпорност на оксидацију и заварљивост накнадне монтаже.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ако треба да изаберете одговарајућиШант од ламиниране бакарне фолијемодел за ваш батеријски модул, систем за складиштење енергије или-опрему за напајање велике снаге, контактирајте наш инжењерски и технички тим да добијете узорке и листове техничких параметара.