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锂动力电池铜铝电连接方法

时间:2021-01-23 08:37:42 来源:otovc.com

铜铝连接铝表面非常容易氧化,形成的氧化膜非常牢固,电阻很大,机械连接不可靠。因此,在实际生产中广泛采用焊接方法来实现连接,从而提高铜和铝的综合性能。铜铝焊接是通过焊接工艺将铜材和铝材连接成一体。

1)传统上,通常采用挂锡熔锡的方法焊接铜和铝。这种方法成型不好,强度也不好。由于锡的熔点较低,不能焊接到高温下工作的工件上,所以这种工艺只适用于低温下的小工件(只适用于焊接多股铜线和小型铝漆包线),很难应用到其他产品的生产中。

2)铜铝焊接采用熔焊、摩擦焊、冷压焊、爆炸焊、电子束焊、超声波焊等焊接方法。焊接接头脆性大,容易产生裂纹,焊接工件容易断裂。断裂后,导体可能会断裂,管道可能会泄漏,因此实际生产中往往达不到要求的效果。

3)铜和铝通过钎焊(通常是火焰钎焊、炉内钎焊、高频钎焊等)焊接在一起。).铜和铝以钎料金属为中间介质,通过钎焊工艺焊接在一起(实际上是发生冶金反应,钎料金属通过毛细作用渗入到铜和铝的分子结构中)。焊接后,接头成型良好,具有良好的拉伸和剪切性能、导电性和耐腐蚀性。是目前常用的铜铝焊接方法。市场上可用于铜铝焊接的钎料是铜。

为了尽可能减少腐蚀和老化,行业内从工艺和材料的不同角度采用了压力焊、熔化焊和钎焊。由于不能同时满足高强度、低耐腐蚀性、成本和工艺简单的要求,铜和铝现有的熔化焊、压力焊和钎焊工艺需要进一步改进,其中钎焊工艺更有前景。

焊料层中的原子扩散到铜和铝的两侧,阻碍了铜和铝原子之间的直接接触。钎料的扩散也阻挡了铜和铝原子的扩散,从而避免了电偶反应的发生。作为夹层金属,镍是最常用的一种。

4)铜铝过渡板。如图1所示,铜铝过渡板采用铝基板,在基板表面的下半部设有铜片层,铜片层与对应的基板表面部分紧密融合,形成一体的无焊结构。

5)扩散焊。扩散焊接是一种固态焊接方法,在这种方法中,工件在高温下被加压,而没有可见的变形和相对运动。铜和铝很难焊接。首先,很难完全去除铝表面化学稳定的氧化膜。第二,界面附近容易形成脆性化合物,降低了扩散接头的强度和韧性。为了获得高质量的接头,必须采取相应的工艺措施来达到理想的焊接效果。母材的理化性能、表面状态、加热温度、压力和扩散时间是影响扩散焊接头质量的主要因素。

加热温度越高,键合界面的原子越容易扩散。但由于Cu和AI热物理性质的限制,加热温度不宜过高。否则母材晶粒明显长大,降低接头的强度和韧性。在540以下,铜-铝扩散焊接接头的强度随着加热温度的升高而增加,而接头的强度和韧性随着加热温度的升高而降低,因为铝和铜的共晶形成于565。

拉掉扩散焊接头后,在铜面上可以观察到一层很厚的铝层。压力和温度越高,界面处的紧密接触面积越大,原子越容易扩散。低压力

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