ภาพรวมเทคโนโลยีอุตสาหกรรม BusBar แบบยืดหยุ่นหลายชั้นฟอยล์ทองแดง

 

บัสบาร์หมายถึงตัวนำที่ทำหน้าที่เป็นแกนหลักสำหรับการส่งกำลังและการรวบรวมกระแสในระบบไฟฟ้าหรือระบบจำหน่าย โดยทั่วไปจะทำจากทองแดงหรืออลูมิเนียม

 

บัสบาร์แบบยืดหยุ่น/การเชื่อมต่อแบบยืดหยุ่นหมายถึงส่วนประกอบตัวนำแบบยืดหยุ่นที่สร้างจากแถบโลหะบาง แผ่นฟอยล์โลหะเคลือบ หรือโครงสร้างลวดตีเกลียว ใช้เพื่อให้การเชื่อมต่อไฟฟ้าที่เชื่อถือได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการของพื้นที่ การขยายตัวทางความร้อน และการสั่นสะเทือน

 

การเชื่อมต่อแบบยืดหยุ่นของบัสบาร์ฟอยล์ทองแดงหลาย-ชั้น/ฟอยล์ทองแดงลามิเนตแบบยืดหยุ่นคือบัสบาร์แบบยืดหยุ่นชนิดหนึ่ง สร้างขึ้นโดยการซ้อนกันของฟอยล์ทองแดงบางมากหลายชั้น (หรือแถบทองแดง) หลายชั้นเข้าด้วยกัน โดยเชื่อมต่อเป็นโครงสร้างเดียวผ่านการกด การเชื่อม การเชื่อมแบบแพร่ (หรือการแพร่กระจายของโมเลกุล) ฯลฯ เพื่อให้มั่นใจถึงการนำไฟฟ้าที่ดีและมีความยืดหยุ่นในระดับหนึ่ง

 

วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อให้การเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้ มีอิมพีแดนซ์ต่ำ- และยืดหยุ่นในการใช้งานที่จำเป็นต้องมีการส่งกระแสไฟฟ้าสูง แต่ข้อผิดพลาดของโครงร่างหรือโครงสร้าง การขยายตัวเนื่องจากความร้อน การสั่นสะเทือน และการจัดตำแหน่งเป็นเรื่องที่น่ากังวล

 

 

 

 

แบบฟอร์มโครงสร้าง

โครงสร้างการเชื่อมต่อทองแดงอ่อนแบบเชื่อมแบบ Common Press- ประกอบด้วย:

 

โครงสร้างสแต็กแบนหลาย-ชั้น- (ชั้นฟอยล์ทองแดงบางๆ หลายชั้นซ้อนกันขนานกัน)

โครงสร้างรูปคลื่น/เซอร์เพนไทน์/เกลียว (มีการนำคลื่น โค้ง หรือเกลียวระหว่างชั้นต่างๆ เพื่อให้การรองรับแรงกระแทกที่ยืดหยุ่น)

โครงสร้างที่เซบางส่วนหรือตัดกันใช้เพื่อกระจายกระแสอย่างสม่ำเสมอ ลดความต้านทาน หรือลดความเครียดทางกล

เอกสารสิทธิบัตรอธิบายถึง "การเชื่อมต่อแบบยืดหยุ่นด้วยฟอยล์ทองแดงหลาย-ชั้น" ซึ่งฟอยล์ทองแดงซ้อนกันเป็นแถบเกลียวหยัก คดเคี้ยว หรือกางออก ชั้นกลางอาจถูกเซหรือชดเชยเพื่อให้มีความยืดหยุ่นในการขยายและการหดตัวในทิศทางหรือความยาวเฉพาะ

 

กระบวนการผลิต/การเชื่อมต่อทั่วไป

ในระหว่างกระบวนการผลิต จะต้องรวมฟอยล์ทองแดงหลายชั้นไว้ในหน่วยเดียว และต้องมีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่เชื่อถือได้ระหว่างแต่ละชั้นและระหว่างแต่ละชั้นกับส่วนปลาย:

 

การกด/การกดเย็น/การกดร้อน	ฟอยล์ทองแดงหลาย-ชั้นถูกกดเข้าด้วยกันภายใต้แรงดันสูงเพื่อเพิ่มพื้นที่สัมผัสระหว่างชั้นและลดความต้านทาน
พันธะการแพร่โมเลกุล / พันธะการแพร่	ภายใต้อุณหภูมิและความดันที่กำหนด อะตอมของโลหะจะกระจายระหว่างชั้นต่างๆ ทำให้เกิดพันธะโลหะ-กับ-โลหะโดยไม่จำเป็นต้องบัดกรีมากเกินไป ส่งผลให้มีความต้านทานหน้าสัมผัสต่ำและมีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่เชื่อถือได้
การบัดกรีแข็ง / เงิน-การเชื่อมต่อแบบบัดกรี	โลหะบัดกรีที่ใช้เงิน-ใช้ในการบัดกรีฟอยล์ทองแดงระหว่างชั้นต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ส่วนปลายของการเชื่อมต่อกับส่วนตัวเชื่อมต่อแบบเคลือบฟอยล์ทองแดงแบบยืดหยุ่นและแผงขั้วต่อ
การรักษาพื้นผิว / การชุบ (เช่น ดีบุก นิกเกิล และเงิน)	ปรับปรุงความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อน ในขณะเดียวกันก็ลดความต้านทานต่อการสัมผัสด้วย
เจาะ / เจาะ / ตัด	รูสลักเกลียว ช่องเปิด หรือแถบถูกสงวนไว้ที่ปลาย Busbar แบบยืดหยุ่นของทองแดงฟอยล์หรือปลายการเชื่อมต่อเพื่อความสะดวกในการติดตั้ง การยึด และการเชื่อมต่อ

 

เนื่องจากฟอยล์ทองแดงมีความบางและยืดหยุ่นโดยเนื้อแท้ กระบวนการผลิตจึงต้องมีการควบคุมความแม่นยำทางเรขาคณิต ความสม่ำเสมอของการเคลือบ ความเสี่ยงที่ชั้นระหว่างชั้นจะข้าม และการบิดงอ

 

 

 

 

 

บัสบาร์แบตเตอรี่พลังงานการจัดเก็บแบบยืดหยุ่นฟอยล์ทองแดงมีข้อดีที่สำคัญและลักษณะการทำงานที่สำคัญดังต่อไปนี้:

 

การนำไฟฟ้าสูง / ความต้านทานต่ำ	การซ้อนกันหลายชั้น-และการนำไฟฟ้าระหว่างชั้น-ที่ดีส่งผลให้ความต้านทานโดยรวมต่ำ พื้นที่หน้าสัมผัสขนาดใหญ่และเส้นทางกระแสสั้นช่วยลดแรงดันไฟฟ้าตก
ความยืดหยุ่นที่ดีเยี่ยม / ความยืดหยุ่นที่ยืดหยุ่น	การออกแบบแบบซ้อนกัน + ลูกฟูก / คดเคี้ยวช่วยรักษาการเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้ภายใต้การโค้งงอ การยืด และการขยายตัวทางความร้อนที่จำกัด ซึ่งช่วยลดความเข้มข้นของความเครียด
การจัดการระบายความร้อนที่ดีเยี่ยม / การกระจายความร้อน	อัตราส่วนพื้นที่หน้าตัด-ต่อ-พื้นที่หน้าตัด-ที่ค่อนข้างใหญ่ของฟอยล์ทองแดงบางช่วยให้กระจายความร้อนได้สะดวก โครงสร้างที่ยืดหยุ่นยังช่วยเพิ่มเส้นทางการกระจายความร้อน
ความน่าเชื่อถือของการสั่นสะเทือนและการปั่นจักรยานด้วยความร้อน	การทำงานของอุปกรณ์มักจะประสบกับวงจรความร้อน การสั่นสะเทือนทางกล และการเปลี่ยนแปลงในการขยายและการหดตัว ส่งผลให้เกิดความเครียดอย่างมาก การออกแบบที่ยืดหยุ่นของโครงสร้างฟอยล์ทองแดงหลายชั้น-ช่วยลดการเสียรูปและชะลอความเมื่อยล้า
โครงสร้างที่กะทัดรัดและน้ำหนักเบา	เมื่อเปรียบเทียบกับโซลูชันที่ใช้บัสบาร์ทองแดงหนา + การเชื่อมต่อระหว่างกันหรือตัวเชื่อมต่อ บัสบาร์การเชื่อมแบบหลายชั้นทองแดงฟอยล์-นั้นบางกว่าและเบากว่า ทำให้เหมาะสำหรับระบบที่มีความหนาแน่นพลังงานสูงและพื้นที่จำกัด
ปรับให้เข้ากับสถานการณ์กระแสสูง/กำลังสูง	ในสถานการณ์ต่างๆ เช่น พลังงานใหม่ การแปลงความถี่ บัสบาร์กำลัง และการจัดเก็บพลังงาน ที่ต้องใช้กระแสไฟสูงและข้อจำกัดด้านรูปแบบเชิงพื้นที่ Copper BusBar ที่ยืดหยุ่นสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมถือเป็นโซลูชันที่เหมาะสมที่สุด

 

แน่นอนว่าข้อเสียหรือความท้าทายที่ต้องเอาชนะ ได้แก่ การสัมผัสระหว่างชั้นที่ไม่ดี การประมวลผลที่ยากลำบาก ต้นทุนสูง ความยากในการออกแบบอายุการใช้งานความล้า และการจัดการความเครียดจากความร้อน