Tīra vara (C1100) un misiņa (C2680) drošinātāju kontaktu vāciņi: termiskais stress un vadītspēja

Pure Copper C1100 drošinātāju kontaktu vāciņi nodrošina elektrovadītspēju līdz 100% IACS, savukārt C2680 misiņa drošinātāju vāciņi nodrošina lielāku mehānisko izturību ar aptuveni 28% IACS vadītspēju. Augstsprieguma EV drošinātājiem, kas darbojas nepārtrauktas strāvas slodzes apstākļos, materiāla izvēle tieši nosaka temperatūras paaugstināšanos, kontakta pretestības stabilitāti un savienojuma ilglaicīgu{6}}uzticamību.

 

Inženiertehniskais lēmums starp tīra vara drošinātāju kontakta vāciņu un misiņa drošinātāju vāciņu ražotāja risinājumiem ir atkarīgs no strāvas blīvuma, termiskā cikla frekvences, pārklājuma prasībām un mehāniskās montāžas apstākļiem.

 

 

 

Materiālu izvēles parametri, pamatojoties uz IEC 60269 un EV augstās strāvas drošinātāju prasībām

 

Augstsprieguma -EV drošinātāju vāciņiem ir jāsaglabā zema elektriskā pretestība atkārtotu uzlādes ciklu, ātras izlādes gadījumos un termiskā šoka apstākļos. Pamatmateriāls ietekmē džoula sildīšanu:

 

P = I^2R  

kur pretestības palielināšanās tieši rada papildu siltuma veidošanos.

 

C1100 tīram vara ir ievērojami zemāka elektriskā pretestība salīdzinājumā ar C2680 misiņu, padarot to piemērotu lietojumiem, kuros nepieciešams minimāls sprieguma kritums un samazināti siltuma zudumi.

 

Parametrs	C1100 Pure Copper	C2680 Misiņš
Vara saturs	Lielāks vai vienāds ar 99,90%	60-65%
Elektriskā vadītspēja	100% IACS	26-28% IACS
Elektriskā pretestība	0,01724 Ω·mm²/m	0,063 Ω·mm²/m
Siltumvadītspēja	390-400 W/m·K	110-130 W/m·K
Stiepes izturība	220-260 MPa	300-450 MPa
Cietība	50-90 HV	80-150 HV
Veidojamība	Lieliski	Labi
Tipisks pielietojums	EV drošinātāja kontakta vāciņš, strāvas spaile	Mehānisko drošinātāju korpusa daļas

 

400 A augstsprieguma{1}}drošinātāju sistēmā misiņa aizstāšana ar C1100 varu var ievērojami samazināt I²R sildīšanu kontakta saskarnē.

Zemāka temperatūras paaugstināšanās uzlabo:

 

Kontaktu pretestības stabilitāte saskaņā ar IEC 60269 testu

Termiskā cikla kalpošanas laiks

Plastmasas korpusa aizsardzība

Akumulatora bloka drošības rezerve

 

 

 

Siltuma pārvaldības prasības, pamatojoties uz EV drošinātāju darbības apstākļiem un ISO 16750 termisko ciklu

Augstsprieguma EV drošinātāju vāciņiem ir atkārtotas temperatūras svārstības:

 

Akumulatora uzlāde un ātras uzlādes cikli
Reģeneratīvās bremzēšanas strāvas izmaiņas
Apkārtējās vides temperatūras svārstības no -40 grādiem līdz +125 grādiem
Nepārtraukta strāvas slodze

 

Termiskās izplešanās neatbilstība starp drošinātāju elementiem, vara vāciņiem, pārklājuma slāņiem un polimēru korpusiem var radīt mehānisku spriegumu.

Termiskās izplešanās koeficients:

 

Materiāls	Termiskās izplešanās koeficients
C1100 Varš	16.8 ×10⁻⁶ /K
C2680 Misiņš	19-20 ×10⁻⁶ /K
Niķeļa pārklāšana	13 ×10⁻⁶ /K
Sudraba pārklājums	19 ×10⁻⁶ /K

 

C2680 misiņš nodrošina lielāku mehānisko stingrību, bet tā zemāka vadītspēja rada papildu siltuma uzkrāšanos nepārtrauktas strāvas darbības laikā.

 

EV drošinātāju vāciņiem inženiertehniskais līdzsvars parasti ir šāds:

Pieteikšanās nosacījums	Ieteicamais materiāls
Continuous current >200A	C1100 Pure Copper
Augsta termiskā riteņbraukšana	C1100 Varš ar sudraba pārklājumu
Mehāniskās bloķēšanas prasība	C2680 Misiņš
Izmaksu{0}}jutīgs zemas strāvas-strāvas drošinātājs	C2680 Misiņš

 

Precīzijas štancēšanas kontrole: ±0,01 mm drošinātāju vāciņa montāžas pielaide

 

Augstsprieguma drošinātāju vāciņiem ir nepieciešama kontrolēta izmēru precizitāte, jo pārmērīgs klīrenss izraisa:

Paaugstināta kontaktu pretestība
Lokalizēta apkure
Mehāniskā atslābināšana
Loka rašanās risks

 

Apollo ražošanas procesos ietilpst:

Progresīvā štancēšana
Dziļais zīmējums
In-die kniedēšana
CNC sekundārā apstrāde
Pretestības metināšana
Sudraba lodēšana

 

Tipiskas izmēru iespējas:

Zīmogošanas pielaide: ±0,01 mm
Plakanuma kontrole: mazāka vai vienāda ar 0,05 mm
Burbu augstums: mazāks vai vienāds ar 0,03 mm
CMM pārbaudes precizitāte: 0,005 mm

 

Pieprasiet bezmaksas DFM novērtējumu un piedāvājumu

 

 

OEM drošinātāju vāciņu ražošana ar PPAP 3. līmeņa dokumentāciju un CMM pārbaudi

 

Automobiļu drošinātāju komponentiem ir nepieciešami kontrolēti ražošanas procesi, nevis vienkārša metāla formēšana.

 

Tipiskā ražošanas darbplūsma ietver:

Izejvielu ienākošā pārbaude
Progresīvā štancēšanas procesa pārbaude
Tīrīšana un virsmas aktivizēšana
Metināšanas vai lodēšanas montāža
Galvanizācijas procesa kontrole
Izmēru pārbaude
Elektriskās pretestības pārbaude
PPAP 3. līmeņa iesniegums

 

Apollo piemēro:

IATF 16949 kvalitātes vadības sistēma
ISO 9001 ražošanas kontrole
RoHS un REACH atbilstība
SPC procesa uzraudzība

Vara drošinātāju vāciņa ražošanas procesa salīdzinājums

Process	Priekšrocība	Ierobežojums	Tipisks pielietojums
Progresīvā štancēšana	Liels-ražošanas apjoms, ±0,01 mm precizitāte	Nepieciešams precīzs instruments	EV drošinātāju vāciņi
Dziļais zīmējums	Izgatavo bezšuvju krūzes struktūru	Materiāla biezuma ierobežojums	Cilindriski drošinātāju vāciņi
Lāzermetināšana Cu-Cu	Zema siltuma-ietekmētā zona	Nepieciešama parametru optimizācija	Akumulatoru elektriskās daļas
Pretestība Sudraba cietlodēšana	Spēcīgs elektriskais savienojums	Nepieciešama temperatūras kontrole	Drošinātāja kontaktu komplekts
Molekulārā difūzijas metināšana	Augstas vadītspējas savienojums	Lielākas investīcijas iekārtās	Augsta-strāvas kopne

 

 

 

Pārklājuma biezuma kontrole no 1μm līdz 10μm kontakta pretestības stabilitātei

 

Vara un misiņa materiāliem nepieciešama virsmas apstrāde, lai novērstu oksidēšanos un uzturētu stabilu elektrisko kontaktu.

 

Parastie pārklājuma risinājumi:

Pārklāšanas veids	Biezuma diapazons	Elektriskā veiktspēja	Pieteikums
Sudraba pārklājums	3-10μm	Lieliska vadītspēja	EV augstsprieguma drošinātāju vāciņi
Niķeļa pārklāšana	1-5μm	Augsta izturība pret koroziju	Mehāniskā aizsardzība
Alvas pārklāšana	3-10μm	Laba lodējamība	Zemsprieguma{0}}lietotnes

 

Sudraba pārklājumu parasti izvēlas augstas{0}}elektroelektrostaciju drošinātāju kontaktu vāciņiem, jo ​​sudraba oksīds saglabā labāku vadītspēju salīdzinājumā ar vara oksīdu.

 

Tipiskas kvalitātes kontroles:

XRF pārklājuma biezuma mērīšana
Sāls izsmidzināšanas korozijas tests
Kontakta pretestības pārbaude
Adhēzijas pārbaude

Epoksīda pulvera pārklājums pret termosarukuma izolāciju drošinātāju aizsardzībai

Funkcija	Epoksīda pulvera pārklājums	Termiski saraušanās caurule
Dielektriskā izturība	>15kV/mm	10-20kV/mm
Temperatūras Izturība	-40 līdz 150 grādiem	-40 grādiem līdz 125 grādiem
Biezuma kontrole	200-500μm	Mainīgs
Mehāniskā aizsardzība	Lieliski	Vidēja
Automobiļu pielietojums	Akumulatoru sistēmas	Vadu instalācijas aizsardzība

 

 

Materiāla lēmumu matrica, kuras pamatā ir IEC 60269, ISO 16750 un EV sistēmas prasības

 

Dizaina prasība	Ieteicamais risinājums
Maksimālā vadītspēja	C1100 tīrs varš
Augsta mehāniskā izturība	C2680 misiņš
Nepārtraukta strāva virs 300A	Sudraba{0}}pārklāts C1100 varš
Augstas vibrācijas vide	C2680 misiņa pastiprināta konstrukcija
Akumulatora integrācija	C1100 vara štancēts vāciņš
Ilgtermiņa{0}}korozijas izturība	Niķeļa + sudraba kompozīta pārklājums

 

Vispasaules EV ražotājiem un enerģijas uzglabāšanas integratoriem drošinātāju vāciņa materiāla izvēle jānosaka, pamatojoties uz elektriskās slodzes analīzi, termiskās simulācijas rezultātiem un dzīves cikla testēšanas datiem.

 

Pareizi norādīts tīra vara drošinātāju kontakta vāciņš samazina:

Elektriskās enerģijas zudumi

Vietējā temperatūras paaugstināšanās

Kontakta degradācija

Apkopes risks

 

 

Kāds ir ieteicamais materiāls lielai strāvaiEV drošinātāju kontaktu vāciņi?

C1100 tīrs varš ir ieteicams augstas-strāvas EV drošinātāju vāciņiem, jo ​​tas nodrošina 100% IACS vadītspēju un zemāku elektrisko pretestību salīdzinājumā ar misiņu.

 

Vai drošinātāju vāciņu ražotājs var nodrošināt PPAP 3. līmeņa dokumentus autobūves projektiem?

Jā. Automobiļu drošinātāju vāciņu piegādātāji var nodrošināt PPAP 3. līmeņa dokumentāciju, tostarp izmēru atskaites, materiālu sertifikātus, procesa plūsmas diagrammas, PFMEA un kontroles plānus.

 

Kādu pārklājuma biezumu parasti izmanto vara drošinātāju kontaktu vāciņiem?

Sudraba pārklājuma biezums 3–10 μm parasti tiek izmantots EV augstsprieguma drošinātāju vāciņiem, lai uzturētu zemu kontakta pretestību un izturību pret koroziju.