Uma análise abrangente da tecnologia de ligação por difusão de folhas de cobre para barramentos flexíveis de folhas de cobre multicamadas

O barramento flexível de folhas de cobre multicamadas (doravante denominado "barramento flexível") é feito empilhando múltiplas camadas de folhas de cobre dúctil de pureza de 0,05 a 0,3 mm de altura-(T2 ou TU1). É então submetido a pressão (5–15 MPa) e vácuo (menor ou igual a 5×10⁻² Pa) a 750–850 graus por 20–40 min, permitindo que os átomos de cobre se difundam e formem uma ligação metalúrgica. Ambas as extremidades são soldadas para criar terminais rígidos para conexões elétricas, enquanto a seção central retém áreas não soldadas entre as folhas, formando curvas flexíveis em forma de "Ω", "U" ou "S". Esse projeto combina uma grande-área de seção transversal para alta condutividade nos terminais com flexibilidade para flexão, permitindo absorver vibrações e expansão térmica em três dimensões.

1. Capacidade de carga atual:Superfície de contato do terminal rígido Maior ou igual a 3 A/mm² (com base no aumento de temperatura de 40 graus), corrente dinâmica de seção flexível Maior ou igual a 2 A/mm².
2. Resistência de contato:Mesma-seção transversal terminal rígido Menor ou igual a 5 μΩ, a seção flexível aumenta em Menor ou igual a 2 μΩ por 100 mm.
3. Dobrando a Vida: R=5×thickness, ±30° bending angle, 1 Hz, >10⁵ ciclos sem fissuras entre camadas.
4. Resistência ao choque térmico:-40 graus ↔+150 graus, 1000 ciclos, taxa de fissuração 0/10 na área soldada.
5. Resistência à chama:Classificação UL94 V-0 após soldagem, índice de oxigênio maior ou igual a 32%.

1. Pré-tratamento de folha de cobre:Desengorduramento → decapagem → purga com gás inerte, carbono residual Menor ou igual a 0,3 mg/cm², garantindo uma camada de difusão pura.
2. Posicionamento da camada:Usando furos de posicionamento-cortados a laser de 0,02 mm, o desalinhamento da camada é menor ou igual a 0,05 mm, evitando "degraus" na superfície soldada que poderiam aumentar a resistência local.

3. Soldagem por difusão a vácuo:O gradiente de temperatura durante o aquecimento deve ser menor ou igual a 10 graus/min. Mantenha uma temperatura de 600 graus por 10 minutos para desgaseificar e depois aumente a pressão até a temperatura do processo. Mantenha a pressão durante o resfriamento para evitar vazios de contração térmica.
4. Pós-modelagem da solda:Use uma prensa hidráulica de quatro-colunas de 2.000 t para prensagem-a frio e achatamento. A planicidade da extremidade dura deve ser menor ou igual a 0,1 mm/100 mm, atendendo aos requisitos de vedação IP65.
5. Tratamento de superfície:Folha de flandres-a extremidade dura com 8–12 μm ou placa de prata-com 3–5 μm; nenhuma corrosão do substrato após 48 h de teste de névoa salina. Cubra a seção flexível com borracha de silicone-retardadora de chama ou tubo termorretrátil-de 0,1 mm; tensão suportável Maior ou igual a 2 kV CA/1 min.

1. O comprimento L da seção flexível pode ser estimado por ΔL= ·ΔT·L₀, onde (cobre)=17×10⁻⁶ / grau . Garanta compensação de expansão térmica maior ou igual a 1,5×ΔL.
2. Raio de curvatura R Maior ou igual a 5×espessura total. Se o espaço for limitado, múltiplas unidades "duras-macias-duras" podem ser soldadas em seções para reduzir a tensão de flexão.
3. A direção da corrente deve ser paralela às camadas da folha para evitar correntes parasitas. Quando a frequência de operação > 1 kHz, aumente a área da seção transversal-da seção macia em 20% para reduzir o aquecimento do efeito pelicular.
4. Largura da zona de solda maior ou igual a 1,2 × largura da seção macia para transição de corrente suave; a distância do furo da extremidade dura até a borda da zona de solda Maior ou igual a 1,5×diâmetro do furo para evitar delaminação.

1. Novas baterias de energia:Barramento flexível de cobre Substitua as soluções tradicionais de barramentos e cabos de cobre, melhorando a utilização do espaço em 25% e absorvendo o deslocamento de expansão térmica de 2 mm.
2. Gabinete conversor de energia eólica:Conecte o IGBT e o capacitor do barramento, reduzindo a tensão do terminal em 30% sob vibração de 50 Hz e prolongando a vida útil do módulo.

3. Inversor de tração ferroviária:Barramentos flexíveis de folhas de cobre multicamadas Atende aos requisitos de retardamento de chama EN 45545 HL3; 18% mais leves que os barramentos rígidos de cobre, melhorando a redução de peso do veículo.
4. Recipiente de armazenamento de energia:Integra barramentos flexíveis e placas de resfriamento líquido, permitindo operação entre partida a frio de -30 graus e carga total de +55 graus sem manutenção adicional.

1. Microfissuras intercamadas:Freqüentemente causado por aquecimento rápido, levando à retenção de gás entre as camadas; estender o estágio de desgaseificação de 600 graus e manter o vácuo<5×10⁻² Pa.
2. Deformação terminal:A liberação de pressão durante o resfriamento ocorre muito cedo; libere a pressão somente após menor ou igual a 300 graus e use uma placa de pressão de aço inoxidável para resfriamento uniforme.
3. Oxidação de superfície:Exposed to air at >60 graus após resfriamento; controle a temperatura de resfriamento menor ou igual a 40 graus ou purgue com nitrogênio.
4. Alta resistência de contato:Temperatura de soldagem insuficiente ou tempo de retenção insuficiente; solde novamente-a 850 graus por 30 minutos, mas teste novamente-a vida útil de flexão.