多層銅箔フレキシブルバスバー産業技術の概要

 

バスバーとは、電力または配電システムにおける送電および集電のバックボーンとして機能する導体を指します。通常、銅またはアルミニウムで作られています。

 

フレキシブル バスバー/フレキシブル接続とは、薄い金属ストリップ、積層金属箔、またはより線構造で構成されるフレキシブル導体コンポーネントを指します。これは、空間、熱膨張、振動などの特定の条件下で信頼性の高い電気接続を提供するために使用されます。

 

多層銅箔フレキシブル バスバー/積層銅箔フレキシブル接続は、フレキシブル バスバーの一種です。極薄の銅箔（または銅条）を複数枚重ね、プレス、溶接、拡散接合（または分子拡散）などにより一体化した構造で、良好な導電性とある程度の柔軟性を両立しています。

 

その主な目的は、大電流伝送が必要だが、レイアウトや構造の変形、熱膨張、振動、位置合わせ誤差が懸念されるアプリケーションにおいて、信頼性が高く、低インピーダンスで、柔軟な接続を提供することです。{0}

 

 

 

 

構造形式

一般的な圧接-フレキシブル銅接続構造には次のものがあります。

 

多層フラット-スタック構造（複数の薄い銅箔層が平行に積層されている）

波形/サーペンタイン/スパイラル構造 (層の間に波形、曲がり、またはスパイラルを導入して柔軟なクッション性を提供)

電流を均一に分配し、抵抗を減らし、機械的ストレスを軽減するために、部分的に千鳥状または交差した構造が使用されます。

特許文献には、銅箔が波状、蛇行状、または折り畳まれていない螺旋状のストリップに積み重ねられた「多層銅箔フレキシブル接続」が記載されています。{0}中間層は、特定の方向または長さに柔軟に拡張および収縮できるように、互い違いに配置またはオフセットすることができます。

 

共通の製造・接続プロセス

製造プロセスでは、複数の銅箔層を 1 つのユニットに統合する必要があり、各層間、および各層とその端部の間で信頼性の高い電気接続を確保する必要があります。

 

プレス/コールドプレス/ホットプレス	多層銅箔を高圧で押し合わせることで層間の接触面積を増やし、抵抗を減らします。{0}
分子拡散結合・拡散結合	特定の温度と圧力下では、金属原子が層間で拡散し、過剰なはんだを必要とせずに金属間の接合が実現します。{0}{1}これにより、接触抵抗が低くなり、信頼性の高い電気接続が得られます。
ろう付け / 銀-ベースのはんだ接続	銀-ベースのはんだは、層間、特にフレキシブル銅箔積層コネクタのセグメントや端子台への接続端に銅箔をはんだ付けするために使用されます。
表面処理/メッキ（錫、ニッケル、銀など）	耐酸化性・耐腐食性を向上させながら接触抵抗を低減します。
パンチング・パンチング・カット	設置、固定、接続を容易にするために、銅箔フレキシブルバスバーの端または接続端にはボルト穴、開口部、またはストリップが確保されています。

 

銅箔は本質的に薄くて柔軟性があるため、製造プロセスでは、幾何学的精度、積層の均一性、層間のスキップや反りのリスクを制御することも必要です。

 

 

 

 

 

銅箔フレキシブルストレージエネルギーバッテリーバスバーには、次の主要な利点と主要な性能特性があります。

 

高導電性・低抵抗	多層積層と良好な層間の導電性により、全体の抵抗が低くなります。-広い接触面積と短い電流経路により、電圧降下が軽減されます。
優れた柔軟性・柔軟な弾性	積層 + 波形/蛇行構造により、制限された曲げ、伸び、熱膨張の下でも信頼性の高い接続が維持され、応力集中が軽減されます。
優れた熱管理/放熱	薄い銅箔の表面積と断面積の比率が比較的大きいため、熱放散が促進されます。---柔軟な構造により、放熱経路も強化されます。
振動と熱サイクルの信頼性	機器の動作では、熱サイクル、機械振動、膨張と収縮の変化が頻繁に発生し、大きな応力が発生します。多層銅箔構造の柔軟な設計により、変形が軽減され、疲労が遅れます。-
コンパクトな構造と軽量	厚い銅バスバー + 相互接続またはコネクタを使用するソリューションと比較して、銅箔多層溶接バスバーは薄くて軽いため、高エネルギー密度でスペースが限られたシステムに適しています。
大電流/高電力シナリオに適応可能	新エネルギー、周波数変換、電力バスバー、エネルギー貯蔵など、大電流が必要で空間レイアウトの制約が存在するシナリオでは、リチウム電池用銅フレキシブルバスバーが理想的なソリューションを提供します。

 

もちろん、克服すべき欠点や課題には、層間接触の不良、困難な加工、高コスト、疲労寿命設計の難しさ、熱応力管理などが含まれます。