मल्टीलेयर कॉपर फ़ॉइल फ्लेक्सिबल बसबार टेक्नोलॉजी: सिद्धांत और विनिर्माण प्रक्रिया

 

नई ऊर्जा, ऊर्जा भंडारण बैटरी और पावर बैटरी के क्षेत्र में, बिजली घनत्व, हल्के वजन और मॉड्यूलर डिजाइन की बढ़ती मांगों के साथ, पारंपरिक कठोर तांबे बसबार या केबल कनेक्शन को कंपन, झुकने, थर्मल विस्तार और खराब संपर्क जैसी चुनौतियों की एक श्रृंखला का सामना करना पड़ता है। यह इस पृष्ठभूमि के खिलाफ है कि मल्टीलेयर कॉपर फ़ॉइल लेमिनेशन, प्रेशर वेल्डिंग, या डिफ्यूजन वेल्डिंग प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके निर्मित लचीले प्रवाहकीय कनेक्शन समाधान {{1}लचीले कनेक्टर्स को धीरे-धीरे उद्योग में व्यापक रूप से अपनाया जा रहा है। उद्योग सामग्री इसे "कॉपर फ़ॉइल लचीला कनेक्शन" के रूप में संदर्भित करती है। उदाहरण के लिए, एक प्रकाशित पेटेंट में कहा गया है: "लचीले कनेक्शन तांबे के बसबार में एक साथ खड़ी तांबे की पन्नी की कई परतें शामिल होती हैं, और खड़ी बहुपरत तांबे की पन्नी की परतें ... पॉलिमर प्रसार वेल्डिंग या अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग प्रक्रियाओं का उपयोग करके दो निश्चित कनेक्शन भागों के आंतरिक सिरों पर दोनों सिरों पर वेल्डेड होती हैं।"

 

यह संरचना मॉड्यूलर वायरिंग, कंपन वातावरण और जटिल ज्यामितीय स्थानिक व्यवस्था की जरूरतों को पूरा करते हुए चालकता और लचीलेपन को जोड़ती है।

 

 

संरचनात्मक विशेषताएं

बहु-परत कॉपर फ़ॉइल लेमिनेशन:आमतौर पर, शुद्ध तांबे की पतली शीट (जैसे टी2 तांबा, तांबे की मात्रा 99.95% से अधिक या उसके बराबर) का उपयोग किया जाता है, जिनकी मोटाई लगभग 0.05 मिमी से 0.30 मिमी तक होती है।

लेमिनेशन के दोनों सिरों को दबाव वेल्डिंग (या प्रसार वेल्डिंग) के साथ तय किया जाता है, जबकि मध्य भाग लोच/लचीलापन बनाए रख सकता है, जिससे कनेक्टर के झुकने, मुड़ने और थर्मल विस्तार के लिए मुआवजा प्राप्त होता है।

दोनों सिरों पर वेल्डिंग क्षेत्र निश्चित कनेक्शन भाग के साथ जुड़कर एक उच्च{0}करंट{{1}वहन करने वाला, सुरक्षित और विश्वसनीय कनेक्शन इंटरफ़ेस बनाते हैं। पेटेंट में कहा गया है कि "...लचीले तांबे के बसबार के दोनों सिरे क्रमशः निश्चित कनेक्शन भाग के आंतरिक सिरे से जुड़े हुए हैं।"

 

भूतल उपचार और इन्सुलेशन:संक्षारण प्रतिरोध और वेल्डिंग विश्वसनीयता में सुधार करने के लिए, तांबे की पन्नी के लचीले कनेक्टर को नंगे तांबे, टिन चढ़ाना, निकल चढ़ाना और चांदी चढ़ाना जैसे सतह उपचार से गुजरना पड़ सकता है; साथ ही, इन्सुलेशन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए मध्य क्षेत्र में हीट सिकुड़न ट्यूबिंग या डिप कोटिंग लगाई जा सकती है।

 

विनिर्माण प्रक्रिया अवलोकन

सामग्री का चयन और टुकड़ा करना:उच्च-शुद्धता वाली तांबे की पन्नी का चयन किया जाता है और डिज़ाइन की गई मोटाई और चौड़ाई के अनुसार काटा जाता है।

 

मल्टी-लेयर स्टैकिंग:डिज़ाइन के अनुसार तांबे की पन्नी की कई परतें बिछाई जाती हैं। स्टैक की कुल मोटाई आवश्यक वर्तमान, तापमान वृद्धि और स्थापना स्थान के आधार पर निर्धारित की जाती है।

 

दबाव वेल्डिंग/प्रसार वेल्डिंग प्रक्रिया:दबाव वेल्डिंग (जिसे आणविक प्रसार वेल्डिंग के रूप में भी जाना जाता है) स्टैक के दोनों सिरों पर किया जाता है। उच्च तापमान और दबाव तांबे की पन्नी परतों के बीच प्रसार संलयन का कारण बनते हैं, जिससे एक अभिन्न संरचना बनती है।

कनेक्शन समाप्ति प्रसंस्करण:वेल्डेड सिरों को बसबारों, बोल्टों और रिवेट्स से आसानी से जोड़ने के लिए छिद्रित किया जा सकता है, रिवेट्स से दबाया जा सकता है, चढ़ाया जा सकता है, या चांदी/निकल शीट से लेपित किया जा सकता है।

 

भूतल उपचार और इन्सुलेशन:स्थापना पर्यावरण आवश्यकताओं के आधार पर, नंगे तांबे या प्लेटेड तांबे के हिस्सों को हीट सिकुड़न ट्यूबिंग, पीवीसी डिप कोटिंग, एपॉक्सी राल कोटिंग आदि से कवर किया जाता है।

 

निरीक्षण और शिपिंग:इसमें निरंतरता प्रतिरोध परीक्षण, तापमान वृद्धि परीक्षण और यांत्रिक कंपन अनुकूलनशीलता परीक्षण शामिल हैं।

 

 

उच्च धारा, छोटा क्रॉस-अनुभाग:पारंपरिक केबलों की तुलना में, लेमिनेटेड कॉपर फ़ॉइल संरचनाएं परतों की संख्या बढ़ाकर, क्रॉस-सेक्शन को चौड़ा करके और मोटाई कम करके सीमित स्थान के भीतर उच्च धाराओं को ले जा सकती हैं।

 

उच्च लचीलापन और अनुकूलनशीलता:क्योंकि मध्य क्षेत्र पूरी तरह से कठोर नहीं है, इसमें झुकने, झुकने और कंपन क्षतिपूर्ति क्षमताएं हैं, जो इसे कंपन या गति वाले वातावरण जैसे पावर बैटरी, ऊर्जा भंडारण अलमारियाँ और इन्वर्टर मॉड्यूल वाले सिस्टम के लिए आदर्श बनाती है।

 

लचीला आकार और वायरिंग:कठोर बसबारों की तुलना में, लचीली तांबे की पन्नी पतली होती है और इसे आकार में अनुकूलित किया जा सकता है, जिससे इसे बिछाना, जोड़ना और वजन कम करना आसान हो जाता है।

 

कम कनेक्शन थर्मल प्रतिरोध:दबाव वेल्डिंग से सोल्डर बिंदुओं और संपर्क इंटरफेस की संख्या कम हो जाती है, चालकता में सुधार होता है, तापमान में वृद्धि कम होती है और विश्वसनीयता बढ़ती है।

 

नई ऊर्जा प्रवृत्तियों को अपनाना:लिथियम बैटरी मॉड्यूल, उच्च{2}वोल्टेज ऊर्जा भंडारण अलमारियाँ और नई ऊर्जा वाहन बिजली प्रणालियों में लचीले, उच्च {{0}घनत्व, कम {{1}प्रतिबाधा कनेक्टर्स की मांग तेजी से बढ़ रही है।

 

 

पावर बैटरी मॉड्यूल कनेक्शन:नई ऊर्जा वाहन बैटरी बक्से में, मॉड्यूल और एकीकृत उपकरणों के बीच कनेक्शन स्थान उच्च वर्तमान और एकाधिक मॉड्यूल के कारण सीमित है। लचीले कॉपर फ़ॉइल कनेक्शन का उपयोग करने से वायरिंग दक्षता और विश्वसनीयता में सुधार हो सकता है।

 

ऊर्जा भंडारण प्रणाली बसबार कनेक्शन:उदाहरण के लिए, बड़े ऊर्जा भंडारण अलमारियाँ में, कई बैटरी स्ट्रिंग/समानांतर ब्लॉकों को बसबारों द्वारा जोड़ने की आवश्यकता होती है। लचीले तांबे के लेमिनेटेड बसबारों का उपयोग कंपन और थर्मल विस्तार और संकुचन के कारण होने वाले तनाव को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है।

 

वितरण बॉक्स और इन्वर्टर आंतरिक वायरिंग:उच्च आवृत्ति वाले इनवर्टर और पावर मॉड्यूल के अंदर, तारों का स्थान सीमित होता है, जिसके लिए झुकने वाले कनेक्शन की आवश्यकता होती है और उच्च ताप अपव्यय और चालकता की आवश्यकता होती है। "मल्टीलेयर बस बार" संरचना का उपयोग करके समग्र प्रणाली को अनुकूलित किया जा सकता है।

 

रेल ट्रांजिट और लोकोमोटिव ड्राइव सिस्टम:लोकोमोटिव के उच्च कंपन, जटिल वातावरण में, पारंपरिक कठोर केबलिंग की तुलना में लचीले तांबे के बसबार (Cu फ्लेक्सिबल बसबार) के महत्वपूर्ण फायदे हैं।

 

 

 

सामग्री चयन:उच्च शुद्धता वाले तांबे (जैसे टी2 कॉपर) को प्राथमिकता दें, जिससे तांबे की मात्रा 99.95% से अधिक या उसके बराबर सुनिश्चित हो सके।

 

परत संख्या और मोटाई:एकल कॉपर फ़ॉइल शीट की मोटाई (उदाहरण के लिए, 0.05 मिमी, 0.10 मिमी) और स्टैक्ड परतों की संख्या को रेटेड वर्तमान, स्वीकार्य तापमान वृद्धि और उपलब्ध स्थान के आधार पर डिज़ाइन किया जाना चाहिए।

 

संयुक्त प्रक्रिया:विश्वसनीय कनेक्शन और कम संपर्क प्रतिरोध सुनिश्चित करने के लिए दोनों सिरों पर बॉन्डिंग क्षेत्रों को अच्छी आणविक प्रसार वेल्डिंग या अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग गुणवत्ता सुनिश्चित करनी चाहिए।

 

लचीलापन डिज़ाइन:थर्मल विस्तार, कंपन और मामूली संरचनात्मक विरूपण को समायोजित करने के लिए मध्य भाग को क्रॉस-{0}}अनुभागीय भिन्नता और गतिशीलता बनाए रखनी चाहिए।

 

भूतल उपचार और इन्सुलेशन:नमी, संक्षारण और उच्च तापमान जैसे स्थापना वातावरण के लिए, चढ़ाना (टिन चढ़ाना, चांदी चढ़ाना, निकल चढ़ाना), प्लास्टिक कोटिंग, गर्मी हटना टयूबिंग इत्यादि पर विचार किया जाना चाहिए।

 

परीक्षण और अनुकूलता:साइट पर विचार-विमर्श में बसबार कनेक्शन सिरों पर बोल्ट क्लैंपिंग टॉर्क, थर्मल विस्तार भत्ता और कंपन थकान जीवन भी शामिल है। "कॉपर प्लेट डिज़ाइन विशिष्टता" जैसे संदर्भ मानक डिज़ाइन में सहायता कर सकते हैं।

 

 

लिथियम आयन बैटरियों और ऊर्जा भंडारण प्रणालियों की बढ़ती शक्ति के पैमाने के साथ, कनेक्टिंग बसों की वर्तमान रेटिंग में वृद्धि जारी है, जिससे "लिथियम बैटरियों के लिए कॉपर फ्लेक्सिबल बसबार्स" एक विकास प्रवृत्ति बन गई है।

 

नई ऊर्जा वाहनों की बढ़ती लोकप्रियता की पृष्ठभूमि में, चार्जिंग पाइल सिस्टम की त्वरित तैनाती, और फोटोवोल्टिक + ऊर्जा भंडारण प्रणालियों का विस्तार, लचीले बसबार, अपने लचीले लेआउट, तेजी से स्थापना और उच्च विश्वसनीयता के साथ, बिजली वितरण प्रणाली डिजाइन के लिए पसंदीदा समाधान बन जाएंगे।

 

इसके साथ ही, बुद्धिमान विनिर्माण और मॉड्यूलर विद्युत प्रणालियों को बढ़ावा देने के साथ, अनुकूलित लचीले बसबार ("लैमिनेटेड कॉपर फ्लेक्सिबल कनेक्टर्स" सहित) बाजार में अधिक मांग हासिल करेंगे।

 

प्रक्रिया के दृष्टिकोण से, भविष्य की प्रमुख सफलताओं में पतली तांबे की पन्नी, अधिक लेमिनेटेड परतें, उच्च तापमान विश्वसनीयता, लंबी थकान जीवन और उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया प्रदर्शन शामिल हो सकते हैं।