Busbar在當(dāng)前新能源領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣,包括電動汽車、儲能、電力等行業(yè)都會大量用到Busbar,隨著技術(shù)的迭代Busbar的材質(zhì)從銅發(fā)展到銅鎳、銅鋁、鋁、石墨烯等復(fù)合材質(zhì),而這些這些Busbar都離不開成形焊接,因?yàn)锽usbar需要同電池、電控等部件相聯(lián),兩端及中段的焊接成形有利于聯(lián)接,而擴(kuò)散焊則是Busbar成形焊接的主要手段。
Busbar擴(kuò)散焊接設(shè)備分類
Busbar的擴(kuò)散焊接在設(shè)備類型上主要分兩種,一種是電阻擴(kuò)散焊,即通過大電流直接加熱母材,另一種高頻擴(kuò)散焊,即加熱石墨傳導(dǎo)給母材,都是將母材加熱至一定溫度,在大壓力的作用下使母材間形成固相聯(lián)接達(dá)到擴(kuò)散焊效果,而兩種加熱方式適用的Busbar材質(zhì)也不同。
電阻擴(kuò)散焊
電阻擴(kuò)散焊的工藝主要適用于銅Busbar的擴(kuò)散焊接,因?yàn)殂~的熔點(diǎn)較高且銅的導(dǎo)電率也較高,為了確保銅材的受熱均勻和加速升溫,電阻擴(kuò)散焊的電極為石墨,上下電極將大電流傳導(dǎo)給銅Busbar,因多層銅箔間的接觸電阻而加熱升溫,同時(shí)由于石墨本身的巨大電阻產(chǎn)生熱量而快速升溫,在石墨電極和母材本身的同時(shí)加熱下,銅Busbar溫度會迅速達(dá)600度以上,最高可達(dá)1300度,在大壓力的作用下達(dá)到成形擴(kuò)散焊接。
高頻擴(kuò)散焊
高頻擴(kuò)散焊的工藝適用鋁Busbar、銅鎳Busbar、銅鋁Busbar以及銅與非金屬復(fù)合Busbar,高頻擴(kuò)散焊采用間接加熱母材的工藝,使得一些復(fù)合材料、非金屬復(fù)合材料的Busbar焊接成為現(xiàn)實(shí)。高頻擴(kuò)散焊通過高頻加熱石墨,石墨傳導(dǎo)加熱母材的方式,溫度可以做到1200度,在大壓力的作用下達(dá)到成形擴(kuò)散焊接的效果。
不同材料Busbar的擴(kuò)散焊接
銅材因其氧化物相對穩(wěn)定,因此銅Busbar擴(kuò)散焊相對較容易,較厚的銅Busbar需要采用電阻擴(kuò)散焊的工藝,因?yàn)榧訜嵝矢撸热珉娏ι厦娴你~Busbar,厚度可以達(dá)50MM,焊接面積達(dá)到200*200MM,而薄的Busbar可以采用電阻擴(kuò)散焊,也可以采用高頻擴(kuò)散焊接,比如新能源汽車常用的銅Busbar,厚度3MM,焊接面積多為25*50MM。鋁Busbar因?yàn)殇X本身熔點(diǎn)670度,而鋁氧化物的熔點(diǎn)達(dá)2000度,因此鋁Busbar的焊接多采用高頻擴(kuò)散焊,焊接之前先將母材進(jìn)行溶液清洗以去除氧化物和破壞氧化層,設(shè)定的擴(kuò)散溫度一般在600度以下。
銅鎳Busba為多層銅箔的最外層覆蓋鎳箔,以達(dá)到耐磨、耐腐蝕的效果,焊接一般采用高頻擴(kuò)散焊,以適應(yīng)銅和鎳電阻差較大的特性。復(fù)合Busbar,比如銅+石墨烯,需采用高頻擴(kuò)散焊的工藝,通過間接加熱,在不損傷母材的情況下調(diào)配加熱溫度,最終達(dá)到擴(kuò)散的效果。
Busbar擴(kuò)散焊的加壓方式有哪些?
因?yàn)閿U(kuò)散焊接需要較大的壓力,因此加壓主要有氣液增加、液壓、伺服加壓三種方式,傳統(tǒng)工藝多采用液壓形式,因?yàn)閴毫敵龇€(wěn)定且出力較大,當(dāng)前多采用伺服加壓的方式,優(yōu)點(diǎn)一是加壓力精準(zhǔn),二是加壓位移的精準(zhǔn)可控,再匹配溫度檢測可以保證產(chǎn)品焊接后尺寸達(dá)到較高的精度。
總結(jié)
以上是對Busbar擴(kuò)散焊接的簡單介紹,如果你正在尋找Busbar的焊接方式,那這篇文章應(yīng)該會為你解答部分問題。隨著焊接技術(shù)的發(fā)展,越來越多的新技術(shù)在被推廣和使用,同事也適應(yīng)了現(xiàn)代社會的要求。