En omfattande analys av kopparfoliediffusionsbindningsteknologi för flerskiktskopparfolier Flexible BusBar

Multilayer Copper Foils Flexible BusBar (hädanefter kallad "flexibel samlingsskena") tillverkas genom att stapla flera lager av 0,05–0,3 mm hög -renhet duktil kopparfolie (T2 eller TU1). Den utsätts sedan för tryck (5–15 MPa) och vakuum (Mindre än eller lika med 5×10⁻² Pa) vid 750–850 grader i 20–40 minuter, vilket tillåter kopparatomer att diffundera och bilda en metallurgisk bindning. Båda ändarna är svetsade för att skapa styva terminaler för elektriska anslutningar, medan den centrala sektionen behåller osvetsade områden mellan folierna och bildar flexibla "Ω", "U" eller "S"-formade böjar. Denna design kombinerar en stor- tvärsnittsarea för hög ledningsförmåga vid terminalerna med flexibilitet för böjning, vilket gör att den kan absorbera vibrationer och termisk expansion i tre dimensioner.

1. Aktuell bärförmåga:Hård kontaktyta Större än eller lika med 3 A/mm² (baserat på 40 graders temperaturökning), flexibel sektions dynamisk ström Större än eller lika med 2 A/mm².
2. Kontaktmotstånd:Samma-tvärsnitt hård terminal Mindre än eller lika med 5 μΩ, flexibel sektion ökar med mindre än eller lika med 2 μΩ per 100 mm.
3. Böjliv: R=5×thickness, ±30° bending angle, 1 Hz, >10⁵ cykler utan sprickbildning mellan skikten.
4. Termisk stötbeständighet:-40 grader ↔+150 grader, 1000 cykler, 0/10 sprickhastighet i det svetsade området.
5. Flammotstånd:UL94 V-0 klassificering efter svetsning, syreindex Större än eller lika med 32%.

1. Förbehandling av kopparfolie:Avfettning → betning → rening av inert gas, restkol Mindre än eller lika med 0,3 mg/cm², vilket säkerställer ett rent diffusionsskikt.
2. Lagerpositionering:Med hjälp av 0,02 mm laser-skärs positioneringshål, lagerförskjutning Mindre än eller lika med 0,05 mm, vilket förhindrar "steg" på den svetsade ytan som kan öka det lokala motståndet.

3. Vakuumdiffusionssvetsning:Temperaturgradienten under uppvärmning bör vara mindre än eller lika med 10 grader/min. Håll en temperatur på 600 grader i 10 minuter för att avgasa, öka sedan trycket till processtemperaturen. Upprätthåll trycket under kylning för att förhindra termiska krymphål.
4. Post-svetsformning:Använd en 2000 tons hydraulpress med fyra-stolpar för kall-pressning och tillplattning. Den hårda ändens planhet bör vara mindre än eller lika med 0,1 mm/100 mm, vilket uppfyller IP65-tätningskraven.
5. Ytbehandling:Plåt-den hårda änden med 8–12 μm eller silver-plåt med 3–5 μm; ingen substratkorrosion efter 48 h saltspraytest. Täck den flexibla sektionen med 0,1 mm flamskyddad-silikongummi eller värmekrympslang; tål spänning Större än eller lika med 2 kV AC/1 min.

1. Längden L av den flexibla sektionen kan uppskattas med ΔL= ·ΔT·L₀, där (koppar)=17×10⁻⁶/grad. Säkerställ termisk expansionskompensation Större än eller lika med 1,5×ΔL.
2. Böjradie R Större än eller lika med 5×total tjocklek. Om utrymmet är begränsat kan flera "hårda-mjuka-hårda" enheter svetsas i sektioner för att minska böjspänningen.
3. Strömriktningen bör vara parallell med folielagren för att undvika virvelströmmar. När arbetsfrekvensen är > 1 kHz, öka den mjuka sektionens-tvärsnittsarea med 20 % för att minska uppvärmningen av hudeffekten.
4. Svetszonens bredd Större än eller lika med 1,2×mjuk sektionsbredd för jämn strömövergång; avståndet från det hårda hålet till svetszonens kant Större än eller lika med 1,5×hålets diameter för att förhindra delaminering.

1. Nya energibatterier:Koppar flexibel samlingsskena Ersätt traditionella kopparskenor och kabellösningar, förbättrar utrymmesutnyttjandet med 25 % och absorberar 2 mm termisk expansionsförskjutning.
2. Vindkraftsomvandlarskåp:Anslut IGBT- och samlingsskenas kondensator, minska terminalspänningen med 30 % under 50 Hz vibrationer och förläng modulens livslängd.

3. Railway Traction Inverter:Flerlagers kopparfolie flexibla samlingsskenor Uppfyller EN 45545 HL3 flamskyddskrav; 18 % lättare än styva kopparskenor, vilket förbättrar fordonets viktminskning.
4. Energilagringsbehållare:Integrerar flexibla samlingsskenor och vätskekylningsplattor, vilket möjliggör drift mellan -30 grader kallstart och +55 graders full belastning utan ytterligare underhåll.

1. Mikrosprickor mellan skikt:Orsakas ofta av snabb uppvärmning, vilket leder till instängd gas mellan lagren; förläng 600 graders avgasningssteget och bibehåll ett vakuum<5×10⁻² Pa.
2. Terminalförvrängning:Tryckavlastning under kylning sker för tidigt; släpp trycket först efter Mindre än eller lika med 300 grader, och använd en tryckplatta av rostfritt stål för jämn kylning.
3. Ytoxidation:Exposed to air at >60 grader efter kylning; kontrollera kyltemperatur Mindre än eller lika med 40 grader eller rensa med kväve.
4. Högt kontaktmotstånd:Otillräcklig svetstemperatur eller otillräcklig hålltid; svetsa-om i 850 grader i 30 minuter, men testa om-böjlivslängden.