배전 및 BESS용 맞춤형 유연한 구리 버스바 및 편조 커넥터

유연한 구리 버스바 및 편조 커넥터는 단단한 도체가 열팽창, 기계적 진동 또는 설치 움직임을 안정적으로 흡수할 수 없는 곳에 사용됩니다. EV 및 BESS 배전의 경우 다층 C1100 구리 호일 어셈블리, 구리 편조 커넥터 및 분자 확산 용접은 제어된 기계적 움직임을 허용하면서 낮은 저항 전류 경로를 제공할 수 있습니다.-

 

엔지니어링 목표는 단순히 도체를 유연하게 만드는 것이 아닙니다. 어셈블리는 지정된 서비스 주기 동안 전기 연속성, 접합 무결성, 절연 성능, 치수 제어 및 피로 저항을 유지해야 합니다.

 

 

 

견고한 구리 버스바는 낮은 전기 저항과 안정적인 기계적 위치 지정을 제공하지만 연결된 구성 요소가 서로 다른 열팽창률을 경험할 때 유연성이 낮아 기계적 제약이 될 수 있습니다.

 

EV 배터리 팩 또는 BESS 캐비닛에서 구리 도체는 다음을 연결할 수 있습니다.

반복되는 온도 주기에 걸쳐 작동하는 배터리 모듈.
알루미늄 하우징에 장착된 구리 단자.
기계적으로 분리된 장착 구조를 갖춘 인버터입니다.
접촉기, 퓨즈 및 DC 배전 어셈블리.
부스바는 다양한 열팽창 계수를 지원합니다.

 

구리의 열팽창 계수는 약 16.5 × 10⁻⁶/K입니다. 길고 견고한 부스바가 고정 연결 지점 사이에 구속되면 온도 변화로 인해 어셈블리 어딘가에서 흡수되어야 하는 치수 움직임이 발생합니다.

 

100도 온도 변화를 받는 단순화된 500mm 구리 단면의 경우:

 

ΔL ≒ 500 × 16.5 × 10⁻⁶ × 100=0.825mm

 

따라서 견고한 어셈블리는 장착 공차, 하우징 이동, 진동 또는 재료 간 차등 팽창을 고려하기 전에 이 길이에 걸쳐 약 0.83mm의 열 팽창을 수용해야 합니다.

 

반복적인 움직임은 다음 주변의 기계적 부하를 증가시킬 수 있습니다.

볼트 구멍.
리벳 터미널.
용접 조인트.
구리-대-알루미늄 인터페이스.
절연체가 지원됩니다.
적층 부스바 전환 영역.

EV 및 BESS 연결을 위한 기계적 이동 매개변수 - ISO 16750
 

엔지니어링 조건	견고한 구리 버스바	유연한 구리 호일 버스바	구리 편조 커넥터
열팽창 흡수	낮은	높은	높은
굽힘 능력	낮은	높은	매우 높음
진동흡수	제한된	높은	높은
전류-운반 능력	높은	높은	높은
컴팩트 라우팅	중간	높은	높은
전형적인 건축	단단한 구리	쌓인 구리 포일	짠 구리 가닥
주요 설계 변수	두께/지지	포일 두께 및 레이어 수	스트랜드 직경 및 브레이드 밀도

 

진동 검증, 열 순환 또는 반복적인 상대 이동이 적용되는 애플리케이션의 경우 유연성은 설치 편의성보다는 기계적 설계 매개변수로 처리되어야 합니다.

 

 

 

유연한 고전류 연결에는 두 가지 일반적인 구성 경로, 즉 다층- 구리 호일 어셈블리와 구리 편조 커넥터가 사용됩니다.

전류 경로와 변형 메커니즘이 다르기 때문에 전기적 및 기계적 동작이 다릅니다.

 

C1100 구리 - 100% IACS 목표를 갖춘 다층 적층 구리 버스바

 

C1100 전해 인성 피치 구리는 지정된 재료 조건과 순도를 제어할 때 전기 전도성이 100% IACS 기준 값에 접근할 수 있기 때문에 고전류 전도체에 널리 사용됩니다.

 

유연한 포일 어셈블리는 일반적으로 평행하게 배열된 여러 개의 얇은 구리 층으로 구성됩니다. 하나의 두꺼운 구리 부분을 구부리도록 강요하는 대신 개별 레이어가 상대적인 변위를 겪을 수 있습니다.

 

일반적인 엔지니어링 변수는 다음과 같습니다.

C1100 구리 등급 및 성미.
개별 포일 두께.
호일 레이어 수.
전체 전류-운반 단면적-.
효과적인 유연한 길이.
터미널 폭.
용접된 중첩 영역.
결합 전 표면 상태입니다.
절연 범위.
최소 굽힘 반경.

 

포일 레이어 수를 늘리면 유연성을 유지하면서 사용 가능한 전류 경로를 늘릴 수 있습니다. 그러나 단순히 레이어를 추가한다고 해서 관절이 자동으로 개선되는 것은 아닙니다. 단자 전이는 충분한 금속 결합 영역과 제어된 저항을 제공해야 합니다.

 

구리 편조 커넥터 - 가닥- 수준의 유연성

 

구리 편조 커넥터는 유연한 구조로 짜여진 여러 개의 미세한 구리선 또는 편평한 가닥을 사용합니다. 브레이드는 개별 가닥의 변형을 통해 움직임을 수용합니다.

 

이 구성은 특히 다음과 같은 경우에 유용합니다.

전기 인터페이스 이동.
배터리-와-버스바 연결.
접지 및 본딩.
개폐 장치 연결.
변압기 및 인버터 연결.
진동-에 민감한 전기 조립품.

C1100 적층 호일 대 구리 편조 - 전기 및 기계 선택

 

매개변수	적층 C1100 구리 버스바	구리 편조 커넥터
현재 경로	평행 구리박	다중 직조 구리 가닥
전기 전도성	최대 100% IACS 재료 목표	높은-전도율 구리 사용 가능
유연성	높은	매우 높음
제어된 터미널 형상	훌륭한	좋은
평면 장착 인터페이스	훌륭한	중간
반복적인 굽힘	올바르게 설계되면 높음	매우 높음
열 방출	높은	높은
일반적인 연결	배터리/인버터/DC 버스	이동 또는 진동 인터페이스
단열재 통합	열수축/딥코팅/라미네이트	열수축/딥코팅
제조 관리	포일 정렬, 용접 영역, 치수 공차	편조 밀도, 강연선 상태, 단자 접합

 

따라서 선택은 도체 유연성만 고려하기보다는 전류, 온도 상승, 사용 가능한 공간, 이동 진폭, 진동 프로필 및 단자 형상부터 시작해야 합니다.

 

구리 편조 커넥터 공급업체 요구사항 - PPAP 레벨 3

 

자동차 프로그램의 경우 공급업체는 다음을 문서화할 수 있어야 합니다.

구리 등급의 재료 인증서입니다.
치수 검사 기록.
전기 저항 측정.
해당되는 경우 용접 또는 조인트 단면 검사-
인장 또는 당김-테스트 결과.
열 순환 데이터.
중요한 차원에 대한 처리 능력 기록입니다.
고객이 요청할 경우 PPAP 레벨 3 문서.
IATF 16949 품질{1}}해당 생산 프로그램에 대한 시스템 제어.

 

무료 DFM 평가 및 견적 요청

 

 

단자 전환은 유연한 도체에서 가장 위험한-영역인 경우가 많습니다. 유연한 구리 요소는 우수한 전도성을 가질 수 있지만 결합이 불량하면 국부적인 저항, 열 발생 및 기계적 고장이 발생할 수 있습니다.

 

분자 확산 용접은 적절하게 준비된 금속 표면이 제어된 온도와 압력 하에서 결합되는 고체 접합 경로를 제공합니다. 이 공정은 기존의 용융 용접 풀에 의존하지 않습니다.

 

이는 다중 구리층을 기계적으로 안정적이고 전기적으로 연속적인 단자 영역으로 통합하는 것이 목적이기 때문에 적층형 구리박 어셈블리와 특히 관련이 있습니다.

 

고전류 구리 연결에서 기존의 플럭스-기반 결합을 피하는 이유는 무엇입니까?-

 

플럭스 잔류물은 추가적인 세척 요구 사항을 야기할 수 있으며 장기간 전기 청결이 필요한 곳에는 적합하지 않을 수 있습니다.- 고체-공정에서는 지정된 확산-용접 공정이 적절하게 제어될 때 기존 브레이징 플럭스가 필요하지 않습니다.

 

중요한 프로세스 변수는 다음과 같습니다.

구리 표면 청결도.
산화물 상태.
접촉 압력.
용접 온도.
개최 시간.
호일 정렬.
조인트 오버랩.
후-공정 치수 변형.

 

엔지니어링 목표는 단순히 조인트를 "낮은 저항"이라고 부르는 것이 아니라 측정 가능한 저항 또는 전도성 요구 사항으로 명시되어야 합니다.

적층 구리 버스바의 전기적 검증 - 100% IACS 참조

 

생산 검증 계획에는 다음이 포함될 수 있습니다.

시험항목	엔지니어링 목적	일반적인 제어 방법
DC 저항	현재-경로 저항 확인	4-와이어 마이크로-저항계
전도도	구리 소재 성능 검증	재료인증/전도도 테스트
온도 상승	열 성능 확인	열전대/열화상
당김 테스트	기계적 접합 강도 확인	인장 시험기
단면-	접착 품질 확인	금속 조직 검사
치수검사	터미널 형상 확인	CMM / 광학 측정
열 순환	접합 내구성 확인	제어되는 열 챔버
진동	기계적 무결성 확인	진동 테스트 시스템

 

"100% IACS 전도성"이라는 문구는 해당 구리 등급 및 테스트 방법에 의해 지원되는 경우에만 재료 또는 지정된 전기 타겟으로 사용해야 합니다. 대신 실제 완성된 어셈블리는 측정된 저항, 온도 상승 및 고객이 정의한 허용 기준을 통해 검증되어야 합니다-.

 

 

 

모든 유연한 도체가 동일한 단자 재료를 사용하는 것은 아닙니다. EV 및 BESS 어셈블리에는 구리-대-구리, 구리-대-알루미늄 또는 구리-대-도금- 단자 연결이 필요할 수 있습니다.

 

따라서 접합 프로세스는 재료 조합, 전기적 요구 사항, 열 입력, 접합 형상 및 생산량에 따라 선택되어야 합니다.

 

레이저 용접 Cu{0}}Al 대 저항 은 브레이징 - 열 및 야금학적 선택

 

매개변수	Cu{0}}Al 레이저 용접	저항은 브레이징
기본 응용 프로그램	Cu-Al 이종-금속 접합	높은-전도성 금속 접합
입열량	고도로 현지화됨	더 넓은 열 구역
프로세스 제어	레이저 출력, 속도, 초점	전류, 압력, 시간
충전재 금속	일반적으로 설계에 따라 필요하지 않음	은-기반 브레이징 합금
유량	프로세스-에 따라 다름	합금/공정에 따라 필요할 수 있음
오토메이션	높은	높은
열-영향을 받는 지역	최적화되면 작음	더 크게
표면 준비	중요도 높음	중요도 높음
일반적인 검증	용접 단면-, 인장, 저항	조인트 커버리지, 브레이징 무결성, 저항성

 

구리는 특히 일반적인 적외선 파장에서 입사 레이저 에너지의 많은 부분을 반사합니다. 결과적으로 구리의 레이저 용접에는 제어된 광학 매개변수와 안정적인 표면 조건이 필요합니다.

 

Cu{0}}Al 접합의 경우 금속간 층도 제어되어야 합니다. 과도한 열 입력은 부서지기 쉬운 금속간 상의 형성을 증가시킬 수 있습니다.

 

생산 검증을 위해 공급업체는 하나의 공칭 기계 설정에 의존하기보다는 프로세스 창을 설정해야 합니다.

 

구리 단자용 정밀 금속 스탬핑 - ±0.01mm 성능

 

유연한 버스바 어셈블리에는 스탬프가 찍힌 구리 단자, 장착 탭, 구멍, 굽힘 또는 위치 지정 기능이 필요한 경우가 많습니다.

 

정밀 스탬핑은 다음을 통합할 수 있습니다.

터미널 구멍.
포지셔닝 슬롯.
장착 플랜지.
양각된 특징.
벤드 라인.
답답한 위치.
인터페이스에 문의하세요.

 

대용량{0}}자동차 부품의 경우 프로그레시브-다이 스탬핑은 하나의 다이 시퀀스 내에서 여러 작업을 결합할 수 있습니다.

 

재료 두께, 툴링 구조 및 검사 시스템이 해당 요구 사항을 지원할 경우 치수 제어에는 선택한 기능에 대해 ±0.01mm가 포함될 수 있습니다. 모든 부스바 치수에 이 공차를 할당해야 하는 것은 아닙니다. 불필요하게 엄격한 공차는 전기 성능을 향상시키지 않으면서 툴링 및 검사 비용을 증가시킵니다.

 

따라서 제어 도면은 다음을 분리해야 합니다.

전기적 기능적 치수.
조립 치수.
참조 치수.
외관 치수.
품질 특성에-매우 중요합니다.-

 

무료 DFM 평가 및 견적 요청

 

 

 

유연한 구리 도체는 접지된 구조물, 인접한 도체, 배터리 하우징 또는 전도성 캐비닛 구성 요소 가까이를 통과할 때 전기 절연이 필요합니다.

 

두 가지 일반적인 접근 방식은 에폭시 분말 코팅/딥 절연 및 열{0}수축 튜브입니다.

 

올바른 선택은 형상, 유전체 요구 사항, 설치 방법, 온도 범위, 마모 노출 및 수리 요구 사항에 따라 달라집니다.

 

에폭시 분체 코팅 대 열-수축 튜브 - UL 94 V-0 선택

 

매개변수	에폭시 분체 도장	열-수축 튜브
적용 범위	코팅된 형상을 준수합니다.	사전 정의된 튜브 형상
유전체 절연	올바르게 지정되면 높음	올바르게 지정되면 높음
복잡한 기하학	좋은	중간
설치	공장 공정	튜브 설치 + 가열
현지 수리	어려운	상대적으로 더 쉬움
두께 조절	프로세스-제어	재료-에 따라 다름
내마모성	올바른 배합으로 높음	튜브 등급에 따라 다름
육안검사	직접 표면 검사	직접 튜브 검사
일반적인 화염 등급	UL 94 V-0 사용 가능	UL 94 V-0 등급 사용 가능
자동차 철도 애플리케이션	공식-에 따라 다름	재료-에 따라 다름

 

색상이나 공칭 두께만으로 단열 시스템을 지정해서는 안 됩니다. 전기적 성능에는 다음과 같은 측정 가능한 매개변수가 필요합니다.

 

유전체 파괴 강도.
절연 저항.
코팅 두께.
연면 거리.
정리.
온도 등급.
화염등급.
내화학성.

 

15kV/mm 이상의 절연 파괴 강도를 요구하는 설계의 경우, 재료명에서 유추하기보다는 실제 절연 재료, 두께, 테스트 방법 및 생산 조건을 검증해야 합니다.

 

유연한 구리 버스바용 열{0}}수축 절연체

열-수축 튜브는 다음과 같은 경우에 적합합니다.

부스바 형상은 비교적 균일합니다.
튜브는 최종 터미널 조립 전에 설치할 수 있습니다.
정의된 수축 비율을 사용할 수 있습니다.
전기 간격을 제어해야 합니다.
육안 검사가 필요합니다.

 

BESS 설치의 경우 절연 도체는 열 순환 및 진동 후에도 인접한 전도성 구조물과의 간격을 유지해야 합니다.

 

 

유연한 구리 버스바는 여러 고전류 아키텍처 전반에 걸쳐 사용됩니다.-

 

일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.

 

EV 배터리 팩 상호 연결.
BESS 배터리 랙 연결.
DC 결합기 어셈블리.
인버터 DC 링크.
HVDC 접촉기 연결.
퓨즈 및 버스바 인터페이스.
배전 장치.
에너지-저장 캐비닛 연결.
접지 및 본딩 연결.

도체 설계는 완전한 전기 및 기계 엔벨로프를 기반으로 해야 합니다.

 

유연한 구리 버스바 설계 매트릭스 - 100% IACS / ±0.01 mm / PPAP 레벨 3

 

디자인 요구 사항	권장되는 엔지니어링 고려 사항
높은 연속 전류	구리 단면적 증가-
높은 펄스 전류	저항 및 일시적인 온도 상승 검증
반복되는 진동	포일 또는 브레이드 구조를 사용하십시오.
큰 열 운동	효과적인 유연한 길이 증가
제한된 설치 공간	제어된 굽힘 형상 선택
Cu{0}}Al 전이	레이저 용접 및 금속간 화합물 제어 평가
자동차 생산	IATF 16949 + 지정된 경우 PPAP 레벨 3
정밀 장착	CNC/CMM 또는 정밀 스탬핑
고{0}}전압 절연	절연 강도 및 공간거리 검증
퓨즈 연결	해당되는 경우 IEC 60269 요구 사항을 고려하십시오.
철도 적용	해당하는 경우 EN 45545 재료 요구 사항을 평가합니다.

 

고전류 연결의 경우-전기 저항은 설계의 한 부분일 뿐입니다. 열 경로, 접촉 면적, 기계적 응력, 절연 시스템, 장착 조건 및 진동 프로필을 함께 평가해야 합니다.

 

 

생산 준비가 완료된 -플렉시블 버스바는 최종 검사까지 유입되는 구리 재료로부터 추적 가능한 제어 기능을 갖추어야 합니다.

 

C1100 구리 재료 및 스탬핑 제어 - IATF 16949

 

입고 자재 확인에는 다음이 포함될 수 있습니다.

구리 등급 확인.
두께 측정.
전도도 검증.
기계-속성 문서.
표면검사.
공급업체 자재 인증서 검토.

 

스탬프가 찍힌 터미널의 경우 생산 검사에는 다음이 포함될 수 있습니다.

구멍 직경.
구멍-~-가장자리 거리.
전체 길이.
벤드 각도.
터미널 평탄도.
버 높이.
레이어 정렬.
용접된-단자 치수.

 

CMM 검사는 기존 캘리퍼스나 게이지로는 완전한 차원 프로필을 캡처할 수 없는 복잡한 3차원 터미널 형상에 적합합니다.{0}}

 

전기 및 기계적 검증 - PPAP 레벨 3

 

고객별{0}}인증 패키지에는 다음이 포함될 수 있습니다.

도면 및 개정-통제 사양.
재료 인증서.
프로세스 흐름도.
PFMEA.
제어 계획.
치수 검사 보고서.
전기 저항 테스트.
용접 또는 브레이징 검증.
인장 또는 당김 테스트.
재료 및 코팅 테스트 기록.
지정된 CTQ 차원에 대한 공정 능력 연구.
필요한 경우 PPAP 레벨 3 제출.

 

생산 과정에서는 공정 능력과 최종{0}}제품 검증을 구별해야 합니다. 치수 검사 결과는 측정된 부분을 확인합니다. 공정 능력 분석은 제조 프로세스가 지정된 특성을 반복적으로 유지할 수 있는지 여부를 보여줍니다.

 

 

RFQ 또는 엔지니어링 도면은 제조업체가 재료, 툴링, 결합, 단열 및 검사 요구 사항을 결정하는 데 충분한 정보를 제공해야 합니다.

 

최소한 다음을 지정하십시오.

연속 전류.
피크 전류 및 지속 시간.
작동 전압.
최대 도체 온도.
주변 온도 범위.
구리 등급.
구리 두께.
전체 치수.
유연한 길이.
최소 굽힘 반경.
단자 구멍 치수.
장착 인터페이스.
절연 요구 사항.
유전체 테스트 전압.
필수 저항.
진동 조건.
열 순환 조건.
예상 서비스 수명.
연간 볼륨.
프로토타입 수량.
PPAP 요구 사항.

 

예를 들어, 사양에서는 C1100 다층 구리 호일 버스바, 선택된 ±0.01mm CTQ 치수의 제어된 단자 형상, 지정된 UL 94 V-0 요구 사항을 충족하는 절연 시스템, 4선 측정으로 검증된 전기 저항 한계를 정의할 수 있습니다.

 

이 수준의 사양을 통해 제조업체는 견적 전에 툴링, 재료 활용도, 결합 매개변수, 검사 장비 및 생산 주기 시간을 평가할 수 있습니다.

 

 

일반적인 생산 순서는 다음과 같이 구성될 수 있습니다.

 

구리 재료 → 정밀 스탬핑 → 레이어 적층 → 표면 준비 → 분자 확산 용접/레이저 용접 → 성형 → 절연 → 전기 검사 → 치수 검사 → 최종 QA → 포장

 

각 프로세스는 서로 다른 실패 모드에 기여합니다.

 

프로세스	주요 통제 지점	전형적인 결함
구리 준비	두께/전도도	잘못된 자료
스탬핑	버/치수	구멍 또는 형상 편차
스태킹	레이어 정렬	고르지 않은 전류 경로
표면 준비	산화물/오염	접착 불량
확산용접	압력/온도/시간	불완전한 결합
레이저 용접	힘/속도/집중	다공성/과다침투
형성	굴곡 반경	구리 균열
격리	두께/적용 범위	유전적 약점
전기 테스트	저항	높은-저항 조인트
CMM 검사	CTQ 치수	조립 간섭

 

최종 제품은 외관만으로 판단하기보다는 승인된 도면 및 관리 계획에 따라 검사되어야 합니다.

 

 

글로벌 차량 및 에너지{0}}저장 프로그램의 경우 공급업체 평가는 측정 가능한 제조 역량에 중점을 두어야 합니다.

 

자격을 갖춘 제조 패키지는 C1100 구리 처리, 정밀 금속 스탬핑, 유연한 포일 조립, 구리 브레이드 접합, Cu-Al 레이저 용접, 분자 확산 용접, 절연 보호, CMM 검사, 전기 저항 테스트 및 PPAP 문서에 대한 제어를 입증해야 합니다.

 

실용적인 목표는 열 움직임과 진동을 흡수하면서 지정된 전기적, 기계적 성능을 유지하는 유연한 도체입니다.

 

Apollo Electronic Components(Xiamen) Co., Ltd.는 EV, ESS, PV 및 전력{2}}전자 애플리케이션용 정밀 금속 스탬핑 및 용접 전기 부품을 제공합니다. 엔지니어링 평가는 고객 도면, 2D/3D CAD 파일, 전기 사양, 연간 수량 및 필수 검증 표준을 기반으로 할 수 있습니다.

 

맞춤형 개발의 경우 초기 DFM 검토에서는 툴링이 출시되기 전에 구리 등급, 도체 단면적, 유연한 길이, 단자 형상, 접합 프로세스, 절연 시스템, CTQ 치수 및 검증 계획을 수립해야 합니다.

 

 

PPAP 레벨 3 전달에 시간이 얼마나 걸립니까?맞춤형 유연한 구리 버스 바?

PPAP 레벨 3 시기는 툴링 복잡성, 재료 승인, 프로토타입 수량, 테스트 범위 및 고객 문서 요구 사항에 따라 달라집니다. 도면 검토 및 검증 요구 사항이 정의된 후 시기를 확정해야 합니다.

 

정밀 구리 버스바 스탬핑의 툴링 수명은 어떻게 보장됩니까?

툴링 수명은 다이{0}}재료 선택, 점진적인-다이 설계, 유지보수 간격, 마모 검사 및 생산 모니터링을 통해 제어됩니다. 실제 수명 목표는 구리 두께, 합금, 형상, 연간 수량 및 압인력에 따라 지정되어야 합니다.

 

단열 코팅이나 열수축 보호를 확인하기 위해 어떤 테스트가-사용되나요?

일반적인 검증에는 절연 두께, 절연 저항, 유전 내력 또는 파괴 테스트, 시각적 커버리지 검사, 온도 노출 및 응용 분야에서 요구되는 UL 94 V-0과 같은 화염 테스트가 포함됩니다.