Višeslojne bakrene folije Pregled industrije fleksibilnih sabirnica

 

Sabirnica se odnosi na vodič koji služi kao okosnica za prijenos energije i prikupljanje struje u elektroenergetskim ili distribucijskim sustavima. Obično je izrađen od bakra ili aluminija.

 

Fleksibilna sabirnica/fleksibilna veza odnosi se na fleksibilnu komponentu vodiča izrađenu od tankih metalnih traka, laminiranih metalnih folija ili struktura užetane žice. Koristi se za osiguranje pouzdanih električnih veza u određenim uvjetima prostora, toplinskog širenja i vibracija.

 

Više-slojna fleksibilna sabirnica od bakrene folije/fleksibilna veza laminirane bakrene folije vrsta je fleksibilne sabirnice. Konstruiran je slaganjem više slojeva izuzetno tanke bakrene folije (ili bakrenih traka) zajedno, povezanih u jednu strukturu prešanjem, zavarivanjem, difuzijskim spajanjem (ili molekularnom difuzijom) itd., kako bi se osigurala dobra električna vodljivost i određeni stupanj fleksibilnosti.

 

Njegova primarna svrha je osigurati pouzdane, niske-impedancije i fleksibilne veze u primjenama gdje je potreban prijenos velike struje, ali deformacija rasporeda ili strukture, toplinsko širenje, vibracije i pogreške u poravnanju predstavljaju problem.

 

 

 

 

Strukturni oblik

Uobičajene fleksibilne bakrene spojne-zavarene strukture uključuju:

 

Više{0}}slojna ravna-struktura hrpe (nekoliko tankih slojeva bakrene folije naslagano je paralelno)

Valna/zmijolika/spiralna struktura (valovi, zavoji ili spirale uvode se između slojeva kako bi se osigurala fleksibilna amortizacija)

Djelomično raspoređene ili presijecajuće strukture koriste se za ravnomjernu raspodjelu struje, smanjenje otpora ili smanjenje mehaničkog naprezanja

Patentna literatura opisuje "više{0}}slojne fleksibilne veze bakrene folije" u kojima je bakrena folija složena u valovitu, zmijoliku ili nesavijenu spiralnu traku. Međuslojevi mogu biti raspoređeni ili pomaknuti kako bi se omogućilo fleksibilno širenje i skupljanje u određenom smjeru ili duljini.

 

Uobičajeni procesi proizvodnje/spajanja

Tijekom procesa proizvodnje više slojeva bakrene folije mora biti integrirano u jednu cjelinu, a moraju se osigurati pouzdane električne veze između svakog sloja i između svakog sloja i njegovog kraja:

 

Prešanje/Hladno prešanje/Toplo prešanje	Više{0}}slojne bakrene folije prešaju se zajedno pod visokim pritiskom kako bi se povećala kontaktna površina između slojeva i smanjio otpor.
Molekularno difuzijsko spajanje / difuzijsko spajanje	Pod određenom temperaturom i pritiskom, atomi metala difundiraju između slojeva, postižući spajanje metala-na-metal bez potrebe za pretjeranim lemljenjem. To rezultira malim kontaktnim otporom i pouzdanom električnom vezom.
Lemljenje/spoj na bazi srebra-lema	Lem-na bazi srebra koristi se za lemljenje bakrene folije između slojeva, posebno na krajevima spojeva sa fleksibilnim segmentima laminiranih konektora od bakrene folije i terminalnih blokova.
Površinska obrada/pokrivanje (poput kositra, nikla i srebra)	Poboljšava otpornost na oksidaciju i koroziju, a istovremeno smanjuje kontaktnu otpornost.
Bušenje / Bušenje / Rezanje	Rupe za vijke, otvori ili trake rezervirani su na krajevima fleksibilnih sabirnica od bakrene folije ili krajevima spojeva kako bi se olakšala instalacija, pričvršćivanje i spajanje.

 

Budući da je bakrena folija sama po sebi tanka i fleksibilna, proces proizvodnje također zahtijeva kontrolu geometrijske točnosti, jednolikosti laminacije, rizika od preskakanja međuslojeva i savijanja.

 

 

 

 

 

Fleksibilne baterijske sabirnice za pohranu energije od bakrene folije nude sljedeće ključne prednosti i ključne karakteristike performansi:

 

Visoka vodljivost / nizak otpor	Više{0}}slojno slaganje i dobra među-vodljivost slojeva rezultiraju malim ukupnim otporom. Velika kontaktna područja i kratki putovi struje pomažu smanjiti pad napona.
Izvrsna fleksibilnost / fleksibilna elastičnost	Složeni + valoviti/zmijoliki dizajn održava pouzdane veze pod ograničenim savijanjem, istezanjem i toplinskim širenjem, smanjujući koncentraciju naprezanja.
Izvrsno upravljanje toplinom / rasipanje topline	Relativno veliki omjer površine-i-poprečnog-presjeka tanke bakrene folije olakšava rasipanje topline. Fleksibilna struktura također poboljšava put odvođenja topline.
Pouzdanost vibracija i toplinskih ciklusa	Pri radu opreme često dolazi do toplinskih ciklusa, mehaničkih vibracija i promjena u širenju i skupljanju, što rezultira značajnim stresom. Fleksibilan dizajn više-slojne strukture bakrene folije ublažava deformacije i odgađa zamor.
Kompaktna struktura i lagana	U usporedbi s rješenjima koja koriste debele bakrene sabirnice + interkonektore ili konektore, višeslojne sabirnice za zavarivanje bakrenom folijom tanje su i lakše, što ih čini prikladnima za sustave s visokom gustoćom energije i ograničenim prostorom.
Prilagodljiv scenarijima visoke struje/velike snage	U scenarijima kao što su nova energija, pretvorba frekvencije, sabirnice snage i skladištenje energije, gdje je potrebna velika struja i postoje ograničenja prostornog rasporeda, bakrene fleksibilne sabirnice za litijske baterije nude idealno rješenje.

 

Naravno, nedostaci ili izazovi koje treba prevladati uključuju loš međuslojni kontakt, tešku obradu, visoke troškove, poteškoće u dizajnu vijeka trajanja od zamora i upravljanje toplinskim stresom.