Τρόπος επιλογής χάλκινου καπακιού και συγκροτημάτων επαφής για ασφάλειες EV υψηλής-Τάσης

Για συστήματα μπαταριών 800V EV, το χάλκινο πώμα ασφαλειών και τα συγκροτήματα επαφής πρέπει να διατηρούν χαμηλή αντίσταση επαφής, σταθερή ικανότητα μεταφοράς ρεύματος-και μηχανική ακεραιότητα υπό συνεχή θερμικό κύκλο. Ο καθαρός χαλκός C1100 με αγωγιμότητα πάνω από 97% IACS, ελεγχόμενο πάχος επάργυρης και ανοχή ακριβείας σφράγισης εντός ±0,01 mm είναι βασικές παράμετροι για την αξιοπιστία των ασφαλειών υψηλής- τάσης.

 

Η επιλογή ενός προμηθευτή καλύμματος επαφής ασφαλειών EV απαιτεί αξιολόγηση της αγωγιμότητας του υλικού, της ποιότητας της διεπαφής συγκόλλησης, της απόδοσης επιμετάλλωσης και των δεδομένων επικύρωσης, συμπεριλαμβανομένων των δοκιμών αύξησης της θερμοκρασίας, της δοκιμής δύναμης έλξης- και της τεκμηρίωσης PPAP επιπέδου 3.

 

 

 

Τα συστήματα ασφαλειών 800V EV απαιτούν συναρμολογήσεις επαφής με<0.1mΩ Resistance Control

Τα σύγχρονα ηλεκτρικά οχήματα κινούνται από τις πλατφόρμες των 400V προς τις αρχιτεκτονικές των 800V για να μειώσουν το χρόνο φόρτισης και να βελτιώσουν την πυκνότητα ισχύος. Ωστόσο, τα συστήματα υψηλότερης τάσης εισάγουν αυστηρότερες απαιτήσεις για εξαρτήματα ασφαλειών.

 

Μια ασφάλεια EV υψηλής-τάσης λειτουργεί κάτω από:

Φορτία συνεχούς ρεύματος άνω των 200A-600A
Παλμοί ρεύματος βραχυκυκλώματος-που υπερβαίνουν τα 10 kA
Θερμοκρασίες λειτουργίας από -40 βαθμούς έως +125 βαθμούς
Θερμικός κύκλος-υψηλής συχνότητας που υπερβαίνει τους 1.000 κύκλους
Απαιτήσεις κραδασμών σύμφωνα με το ISO 16750-3

Το συγκρότημα χάλκινου καλύμματος μέσα σε μια ασφάλεια EV παρέχει την ηλεκτρική μετάβαση μεταξύ της σύνδεσης της εξωτερικής ράβδου ζυγού και του εσωτερικού στοιχείου ασφάλειας.

 

Οποιαδήποτε αύξηση στην αντίσταση της διεπαφής παράγει πρόσθετη θερμότητα:

 

Φόρμουλα απώλειας ισχύος:
P = I²R

Για παράδειγμα:

 

Ρεύμα	Επικοινωνήστε με την Αντίσταση	Παραγωγή θερμότητας
300A	0.1mΩ	9W
400A	0.1mΩ	16W
500A	0.1mΩ	25W

 

Μια διαφορά μόνο 0,05 mΩ μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την κατανομή θερμοκρασίας της ασφάλειας κατά τη συνεχή λειτουργία.

 

Το συγκρότημα καλύμματος ασφαλειών υψηλής τάσης πρέπει να ελέγχει τέσσερις μηχανικές μεταβλητές

Ηλεκτρική αγωγιμότητα: C1100 αγωγιμότητα χαλκού Μεγαλύτερη ή ίση με 97% IACS
Αντοχή επαφής: σταθερή αντίσταση μετά από θερμικό κύκλο
Μηχανική αντοχή: δύναμη έλξης-που έχει σχεδιαστεί σύμφωνα με τις προδιαγραφές του πελάτη
Προστασία επιφάνειας: Πάχος επικάλυψης από ασήμι/κασσίτερο ελέγχεται με δοκιμή XRF

 

 

 

Ο χαλκός C1100 επιτυγχάνει μεγαλύτερη ή ίση με 97% αγωγιμότητα IACS για εφαρμογές EV υψηλού ρεύματος

 

Η επιλογή υλικού καθορίζει άμεσα τις ηλεκτρικές απώλειες και τη θερμική απόδοση. Τα χάλκινα καλύμματα επαφής κατασκευάζονται γενικά από-κράματα χαλκού υψηλής αγωγιμότητας ή ορείχαλκο, ανάλογα με τις μηχανικές απαιτήσεις.

 

Τα δύο υλικά που επιλέγονται συνήθως είναι:

 

Υλικό	C1100 Καθαρός Χαλκός	C2680 Ορείχαλκος
Κύρια Σύνθεση	Cu Μεγαλύτερο ή ίσο με 99,90%	Cu 64%-68%, ισοζύγιο Zn
Ηλεκτρική αγωγιμότητα	Μεγαλύτερο ή ίσο με 97% IACS	Περίπου 25%-30% ΟΣΔΕ
Αντοχή εφελκυσμού	245-345 MPa	300-450 MPa
Θερμική αγωγιμότητα	Ψηλά	Μέσον
Αντοχή στη διάβρωση	Εξαιρετικό με επιμετάλλωση	Καλός
Απόδοση σφράγισης	Εξοχος	Εξοχος
Προτεινόμενη Εφαρμογή	Υψηλό-τρέχον όριο επαφών	Μηχανικά τερματικά

 

Για συγκροτήματα επαφής ασφαλειών EV, ο χαλκός C1100 επιλέγεται κανονικά όταν προτεραιότητα έχει η ικανότητα μεταφοράς ρεύματος-.

 

Ο ορείχαλκος C2680 μπορεί να χρησιμοποιηθεί για:

Δομικά εξαρτήματα στερέωσης

Χαμηλή-τρέχουσα τερματικά

Εξαρτήματα που απαιτούν μεγαλύτερη μηχανική σκληρότητα

Ωστόσο, ο ορείχαλκος έχει περίπου το ένα-ένα τρίτο της αγωγιμότητας του χαλκού, προκαλώντας υψηλότερη θέρμανση Joule υπό τις ίδιες τρέχουσες συνθήκες.

 

Απαιτήσεις πιστοποίησης υλικού για εξαρτήματα ασφαλειών αυτοκινήτου

 

Οι ειδικευμένοι προμηθευτές θα πρέπει να παρέχουν:

Έκθεση σύνθεσης υλικού
Συμμόρφωση RoHS και REACH
Έλεγχος μηχανικής ιδιοκτησίας
Δοκιμή ηλεκτρικής αγωγιμότητας
Υποβολή ΠΠΑΠ Επιπέδου 3

 

Η τυπική εισερχόμενη επιθεώρηση περιλαμβάνει:

Ανάλυση σύνθεσης φασματομέτρου
Δοκιμή σκληρότητας
Δοκιμή εφελκυσμού
Έλεγχος επιφανειακών ελαττωμάτων

 

Ζητήστε δωρεάν αξιολόγηση και προσφορά DFM

 

 

Η ανοχή σφράγισης ±0,01 mm διασφαλίζει τη συνοχή της διάταξης του καλύμματος της ασφάλειας

 

Τα εξαρτήματα ασφαλειών EV υψηλής-όγκου απαιτούν σταθερό έλεγχο διαστάσεων. Η προοδευτική σφράγιση εφαρμόζεται ευρέως επειδή ενσωματώνει το τυφλό, το σχηματισμό, την κάμψη, το τρύπημα και το ανάγλυφο σε μια συνεχή διαδικασία.

 

Τυπικές παραμέτρους κατασκευής:

 

Διαδικασία	Μηχανικός Έλεγχος
Προοδευτική σφράγιση	Ανοχή διαστάσεων ±0,01mm
Εκκαθάριση μήτρας	Ελέγχεται ανάλογα με το πάχος του υλικού
Ύψος γρέζιου	Ελέγχεται κάτω από τις προδιαγραφές του πελάτη
Επιθεώρηση επιπεδότητας	Μέτρηση CMM
Παρακολούθηση ζωής του εργαλείου	Αρχεία συνεχούς συντήρησης καλουπιών

 

Για προγράμματα αυτοκινητοβιομηχανίας μεγάλου-όγκου, οι μήτρες σφράγισης απαιτούν:

Επιλογή χάλυβα εργαλείων SKD11/D2
Σχεδιασμός διαμόρφωσης πολλαπλών-σταδίων
Αυτόματα συστήματα τροφοδοσίας
Παρακολούθηση διαστάσεων-σε πραγματικό χρόνο

 

Στο-Die Riveting βελτιώνει τη μηχανική αξιοπιστία

Ορισμένα συγκροτήματα επαφής ασφαλειών απαιτούν ενσωματωμένο πριτσίνωμα μεταξύ χάλκινων στρωμάτων ή ακροδεκτών.

 

Φόντα:

Χωρίς πρόσθετους συνδετήρες
Σταθερή ηλεκτρική σύνδεση
Μειωμένη απόκλιση συναρμολόγησης
Βελτιωμένη απόδοση παραγωγής

 

Κρίσιμα σημεία επιθεώρησης:

Ύψος πριτσινιού
Παραμόρφωση πριτσινιού
Δύναμη της άρθρωσης
Ηλεκτρική αντίσταση μετά από δοκιμή κραδασμών
 

 

Η ασημένια επιμετάλλωση 3-5μm μειώνει την αντίσταση στην επαφή και αποτρέπει την οξείδωση

 

Ο χαλκός σχηματίζει φυσικά στρώματα οξειδίου που αυξάνουν την αντίσταση επαφής. Η επιφανειακή επένδυση βελτιώνει τη σταθερότητα της αγωγιμότητας και την αντίσταση στη διάβρωση.

Κοινές επιλογές επιμετάλλωσης:

 

Τύπος επιμετάλλωσης	Πάχος	Κύριο πλεονέκτημα	Εφαρμογή
Ασημένια επιμετάλλωση	3-5μm	Χαμηλότερη αντίσταση επαφής	Επαφή ασφάλειας EV με υψηλό-ρεύμα
Κασσίτερο	5-10μm	Οικονομική-αποτελεσματική προστασία από τη διάβρωση	Γενικά ηλεκτρικά τερματικά
Υπόστρωμα νικελίου + ασήμι	Ni 1-3μm + Ag 3-5μm	Βελτιωμένη αντίσταση διάχυσης	Εφαρμογές υψηλής- θερμοκρασίας

 

Η επάργυρη απαιτεί αυστηρό έλεγχο:

Ομοιομορφία πάχους επίστρωσης
Επιφανειακή πρόσφυση
Επίπεδο πορώδους
Αντοχή στη διάβρωση του θείου

 

Οι μέθοδοι δοκιμής περιλαμβάνουν:

Μέτρηση πάχους επίστρωσης XRF
Δοκιμή ψεκασμού αλατιού
Δοκιμή πρόσφυσης σταυρού-κοπής
Μέτρηση αντίστασης επαφής

 

 

Η ποιότητα συγκόλλησης καθορίζει την αξιοπιστία μεταφοράς ρεύματος

 

Τα συγκροτήματα επαφής χαλκού απαιτούν συχνά διαδικασίες σύνδεσης μεταξύ ακροδεκτών, καλυμμάτων και αγώγιμων ενθέτων.

Η επιλογή εξαρτάται από τον συνδυασμό υλικών, τον όγκο παραγωγής και τις θερμικές απαιτήσεις.

 

Διαδικασία	Αντίσταση Ασημένιο Συγκόλληση	Συγκόλληση με λέιζερ Cu-Αλ
Αρχή Συμμετοχής	Θερμότητα που παράγεται από ηλεκτρική αντίσταση + πληρωτικό κράματος αργύρου	Υλικά βάσης τήξης ενέργειας λέιζερ
Κατάλληλα Υλικά	Χαλκός-χαλκός, χαλκός-ορείχαλκος	Υβριδικοί σύνδεσμοι χαλκού-αλουμινίου
Δύναμη Κοινής	Ψηλά	Ψηλά
Ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα	Μεγαλύτερος	Μικρότερος
Ταχύτητα Παραγωγής	Μέσον	Ψηλά
Μέθοδος Επιθεώρησης	Μεταλλογραφική ανάλυση	Επιθεώρηση διείσδυσης συγκόλλησης
Τυπική Εφαρμογή	Συγκροτήματα επαφής ασφαλειών	Συνδέσεις διαύλου μπαταρίας EV

 

Για χάλκινα καπάκια επαφής:

Η συγκόλληση με ασήμι με αντίσταση παρέχει αξιόπιστη ηλεκτρική αγωγιμότητα.
Η συγκόλληση με λέιζερ προτιμάται για ανόμοιες μεταλλικές συνδέσεις όπως Cu-Al.

 

Η επικύρωση ποιότητας περιλαμβάνει:

Ανάλυση διατομής συγκόλλησης-
Δοκιμή αντοχής σε εφελκυσμό
Δοκιμή ηλεκτρικής αντίστασης
Αξιολόγηση θερμικού κύκλου

 

 

 

Τα εξαρτήματα επαφής ασφαλειών αυτοκινήτου Απαιτούν επικύρωση ποιότητας IATF 16949

 

Ένας πιστοποιημένος προμηθευτής συγκροτήματος καλύμματος ασφαλειών υψηλής τάσης πρέπει να επαληθεύει τόσο την ηλεκτρική όσο και τη μηχανική απόδοση πριν από τη μαζική παραγωγή.

Οι τυπικές διαδικασίες επικύρωσης περιλαμβάνουν:

 

Στοιχείο δοκιμής	Σκοπός	Τυπική απαίτηση
Δοκιμή αύξησης θερμοκρασίας	Αξιολογήστε τη θερμική απόδοση	Σύμφωνα με τις προδιαγραφές του πελάτη
Δοκιμή δύναμης -εξόδου	Επαληθεύστε τη διατήρηση τερματικού	Καθορίζεται από το σχέδιο συναρμολόγησης
Δοκιμή αντίστασης επαφής	Επαληθεύστε την ηλεκτρική σταθερότητα	μέτρηση επιπέδου μΩ-
Δοκιμή θερμικού κύκλου	Αξιολογήστε τη μακροπρόθεσμη- αξιοπιστία	Κύκλοι -40 μοιρών έως +125 μοιρών
Επιθεώρηση CMM	Επιβεβαιώστε την ακρίβεια διαστάσεων	Ανοχή ±0,01mm
Μεταλλογραφική ανάλυση	Ελέγξτε την ποιότητα της συγκόλλησης	Χωρίς ρωγμές ή κενά

 

Δοκιμή αύξησης θερμοκρασίας Ελέγχει τη δυνατότητα συνεχούς ρεύματος

Κατά τη διάρκεια της δοκιμής:

Το ρεύμα εφαρμόζεται στο ονομαστικό φορτίο
Οι αισθητήρες θερμοκρασίας παρακολουθούν τα καυτά σημεία
Η υπέρυθρη θερμική απεικόνιση εντοπίζει ανώμαλη θέρμανση

 

Μηχανικοί στόχοι:

Σταθερή κατανομή θερμοκρασίας
Χωρίς ζημιά στην επιμετάλλωση
Χωρίς παραμόρφωση υλικού
Δεν αυξάνεται η αντίσταση μετά την ποδηλασία
Το Pull Out Force Testing αποτρέπει τη μηχανική βλάβη

 

Η μηχανική επικύρωση επιβεβαιώνει:

Δύναμη συγκράτησης επαφής
Καθηλωτική αξιοπιστία
Αντοχή αρμού συγκόλλησης

Για εφαρμογές αυτοκινήτων, τα δεδομένα δοκιμής ενσωματώνονται σε:

Έγγραφα PPAP Επιπέδου 3
Σχέδιο Ελέγχου
PFMEA
Ανάλυση συστήματος μέτρησης (MSA)

 

 

 

Ένας πιστοποιημένος κατασκευαστής OEM θα πρέπει να παρέχει:

Γραμμές παραγωγής προοδευτικής σφράγισης
Δυνατότητα σχεδιασμού καλουπιών ακριβείας
Έλεγχος παραγωγής επάργυρης
Δυνατότητα συγκόλλησης και συγκόλλησης με αντίσταση
Επιθεώρηση διαστάσεων CMM
Τεκμηρίωση αυτοκινήτου PPAP Επιπέδου 3

 

Τυπική ροή εργασιών παραγωγής:

Εισερχόμενος έλεγχος υλικού
Προοδευτική σφράγιση
Καθαρισμός και προετοιμασία επιφανειών
Ασήμι/κασσίτερο
Συγκρότημα συγκόλλησης ή πριτσίνωσης
Δοκιμή ηλεκτρικής αντίστασης
Επιθεώρηση διαστάσεων
Υποβολή ΠΠΑΠ

Για εφαρμογές ασφαλειών EV που απαιτούν σταθερή ηλεκτρική απόδοση, η γεωμετρία του χάλκινου καλύμματος, το πάχος της επένδυσης και η ποιότητα σύνδεσης πρέπει να ελέγχονται μαζί αντί να αξιολογούνται χωριστά.

 

 

Ποια έγγραφα απαιτούνται για την παράδοση PPAP Επίπεδο 3 των χάλκινων καλυμμάτων επαφής με ασφάλεια EV;

Η παράδοση PPAP Επίπεδο 3 περιλαμβάνει αναφορές διαστάσεων, πιστοποίηση υλικού, PFMEA, Σχέδιο Ελέγχου, MSA, μελέτες ικανότητας και δείγματα προϊόντων.

 

Πόσο καιρό είναι ο χρόνος παράδοσης των εργαλείων και του πρωτοτύπου για τη συναρμολόγηση καλύμματος ασφάλειας υψηλής τάσης{{0};

Τα τυπικά πρωτότυπα εργαλεία χρειάζονται 20-30 ημέρες. Τα εργαλεία παραγωγής και τα χρονοδιαγράμματα επικύρωσης εξαρτώνται από την πολυπλοκότητα του σχεδιασμού και τις απαιτήσεις PPAP του πελάτη.

 

Πώς επαληθεύεται το πάχος της επάργυρηςχάλκινα καλύμματα επαφής ασφαλειών?

Το πάχος της επάργυρης μέτρησης μετράται χρησιμοποιώντας εξοπλισμό δοκιμών XRF. Οι τυπικές εφαρμογές επαφής ασφαλειών αυτοκινήτων απαιτούν ελεγχόμενο πάχος επίστρωσης αργύρου 3-5μm.