Busbar在當前新能源領域的應用越來越廣,包括電動汽車、儲能、電力等行業(yè)都會大量用到Busbar,隨著技術的迭代Busbar的材質(zhì)從銅發(fā)展到銅鎳、銅鋁、鋁、石墨烯等復合材質(zhì),而這些這些Busbar都離不開成形焊接,因為Busbar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,而擴散焊則是Busbar成形焊接的主要手段。
Busbar擴散焊接設備分類
Busbar的擴散焊接在設備類型上主要分兩種,一種是電阻擴散焊,即通過大電流直接加熱母材,另一種高頻擴散焊,即加熱石墨傳導給母材,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)接達到擴散焊效果,而兩種加熱方式適用的Busbar材質(zhì)也不同。
電阻擴散焊
電阻擴散焊的工藝主要適用于銅Busbar的擴散焊接,因為銅的熔點較高且銅的導電率也較高,為了確保銅材的受熱均勻和加速升溫,電阻擴散焊的電極為石墨,上下電極將大電流傳導給銅Busbar,因多層銅箔間的接觸電阻而加熱升溫,同時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加熱下,銅Busbar溫度會迅速達600度以上,最高可達1300度,在大壓力的作用下達到成形擴散焊接。
高頻擴散焊
高頻擴散焊的工藝適用鋁Busbar、銅鎳Busbar、銅鋁Busbar以及銅與非金屬復合Busbar,高頻擴散焊采用間接加熱母材的工藝,使得一些復合材料、非金屬復合材料的Busbar焊接成為現(xiàn)實。高頻擴散焊通過高頻加熱石墨,石墨傳導加熱母材的方式,溫度可以做到1200度,在大壓力的作用下達到成形擴散焊接的效果。
不同材料Busbar的擴散焊接
銅材因其氧化物相對穩(wěn)定,因此銅Busbar擴散焊相對較容易,較厚的銅Busbar需要采用電阻擴散焊的工藝,因為加熱效率高,比如電力上面的銅Busbar,厚度可以達50MM,焊接面積達到200*200MM,而薄的Busbar可以采用電阻擴散焊,也可以采用高頻擴散焊接,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因為鋁本身熔點670度,而鋁氧化物的熔點達2000度,因此鋁Busbar的焊接多采用高頻擴散焊,焊接之前先將母材進行溶液清洗以去除氧化物和破壞氧化層,設定的擴散溫度一般在600度以下。
銅鎳Busba為多層銅箔的最外層覆蓋鎳箔,以達到耐磨、耐腐蝕的效果,焊接一般采用高頻擴散焊,以適應銅和鎳電阻差較大的特性。復合Busbar,比如銅+石墨烯,需采用高頻擴散焊的工藝,通過間接加熱,在不損傷母材的情況下調(diào)配加熱溫度,最終達到擴散的效果。
Busbar擴散焊的加壓方式有哪些?
因為擴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,因為壓力輸出穩(wěn)定且出力較大,當前多采用伺服加壓的方式,優(yōu)點一是加壓力精準,二是加壓位移的精準可控,再匹配溫度檢測可以保證產(chǎn)品焊接后尺寸達到較高的精度。
總結
以上是對Busbar擴散焊接的簡單介紹,如果你正在尋找Busbar的焊接方式,那這篇文章應該會為你解答部分問題。隨著焊接技術的發(fā)展,越來越多的新技術在被推廣和使用,同事也適應了現(xiàn)代社會的要求。