다층 동박 플렉서블 버스바용 동박 확산 접합 기술 종합 분석
Sep 09, 2025
정의와 구조
다층 동박 유연한 버스바(이하 "플렉시블 버스바"라고 함)는 0.05~0.3mm의 고순도-연성 동박(T2 또는 TU1)을 여러 겹 쌓아서 만듭니다. 그런 다음 750~850도에서 20~40분 동안 압력(5~15MPa) 및 진공(5×10⁻² Pa 이하)을 가해 구리 원자가 확산되어 야금학적 결합을 형성할 수 있습니다. 양쪽 끝은 용접되어 전기 연결을 위한 견고한 단자를 만드는 반면, 중앙 부분은 포일 사이에 용접되지 않은 영역을 유지하여 유연한 "Ω", "U" 또는 "S" 모양의 굴곡을 형성합니다. 이 설계는 단자의 높은 전도성을 위한 넓은 단면적-과 굽힘 유연성을 결합하여 진동과 열팽창을 3차원으로 흡수할 수 있습니다.

성능 지표
1. 전류 운반 능력:하드 단자 접촉 표면 3A/mm² 이상(40도 온도 상승 기준), 유연한 섹션 동적 전류 2A/mm² 이상.
2. 접촉 저항:동일 단면적-하드 터미널 5μΩ 이하, 유연한 단면은 100mm당 2μΩ 이하로 증가합니다.
3. 구부리는 생활: R=5×thickness, ±30° bending angle, 1 Hz, >층간 균열 없이 10⁵ 사이클.
4. 열충격 저항:-40도 ←+150도, 1000사이클, 용접부 균열률 0/10.
5. 화염 저항:용접 후 UL94 V-0 등급, 산소 지수 32% 이상.
제조 공정의 주요 관리 사항
1. 구리 포일 전처리:탈지 → 산세척 → 불활성 가스 퍼지, 잔류 탄소 0.3 mg/cm² 이하, 순수한 확산층 보장.
2. 레이어 위치 지정:0.02mm 레이저 컷 위치 지정 구멍을 사용하면 0.05mm 이하의 레이어 오정렬이 발생하여 국부적 저항을 증가시킬 수 있는 용접 표면의 "단차"를 방지할 수 있습니다.
3. 진공 확산 용접:가열 중 온도 구배는 10도/분 이하여야 합니다. 600도의 온도를 10분 동안 유지하여 가스를 제거한 다음 압력을 공정 온도까지 높입니다. 열 수축 공극을 방지하려면 냉각 중에 압력을 유지하십시오.
4. 포스트-용접 성형:냉간 압착 및 편평화 작업에는 2000t 4{1}}포스트 유압 프레스를 사용-합니다. 단단한 끝부분의 평탄도는 0.1mm/100mm 이하여야 하며 IP65 밀봉 요구 사항을 충족해야 합니다.
5. 표면 처리:8~12μm의 단단한 끝부분을 주석-판으로 처리하거나 3~5μm의 은{3}}판을 사용합니다. 48시간 염수 분무 테스트 후에도 기판 부식이 없습니다. 0.1mm 난연성 실리콘 고무 또는 열{10}}수축 튜브로 유연한 부분을 덮습니다. 내전압 2kV AC/1분 이상

디자인 선택 포인트
1. 가요성 단면의 길이 L은 ΔL= ·ΔT·L₀로 추정할 수 있습니다. 여기서 (구리)=17×10⁻⁶ / 도입니다. 열팽창 보상이 1.5×ΔL 이상인지 확인하십시오.
2. 굽힘 반경 R은 5×총 두께 이상입니다. 공간이 제한된 경우 굽힘 응력을 줄이기 위해 여러 개의 "단단한-연성-단단한" 장치를 섹션별로 용접할 수 있습니다.
3. 와전류를 방지하려면 전류 방향이 포일 레이어와 평행해야 합니다. 작동 주파수가 1kHz보다 큰 경우 연질 단면-단면적을 20% 늘려 표피 효과 발열을 줄입니다.
4. 원활한 전류 전환을 위해 용접 영역 폭이 1.2×연성 단면 폭보다 크거나 같습니다. 단단한 끝 구멍에서 용접 영역 가장자리까지의 거리는 박리를 방지하기 위해 구멍 직경의 1.5배 이상입니다.
일반적인 애플리케이션 시나리오
1. 새로운 에너지 배터리 팩:구리 유연한 버스바 기존 구리 버스바 및 케이블 솔루션을 대체하여 공간 활용도를 25% 향상시키고 2mm 열팽창 변위를 흡수합니다.
2. 풍력 변환기 캐비닛:IGBT와 버스바 커패시터를 연결하여 50Hz 진동에서 단자 응력을 30% 줄이고 모듈 수명을 연장합니다.
3. 철도 견인 인버터:다층 구리 포일 유연한 버스바 EN 45545 HL3 난연성 요구 사항을 충족합니다. 견고한 구리 버스바보다 18% 가벼워 차량 중량 감소가 향상됩니다.
4. 에너지 저장 용기:유연한 버스바와 액체 냉각판을 통합하여 추가 유지 관리 없이 -30도 콜드 스타트와 +55도 전체 부하 사이에서 작동할 수 있습니다.

일반적인 문제 및 해결 방법
1. 층간 미세균열:종종 급격한 가열로 인해 층 사이에 가스가 갇히게 됩니다. 600도 탈기 단계 확장 및 진공 유지<5×10⁻² Pa.
2. 단자 뒤틀림:냉각 중 압력 방출이 너무 일찍 발생합니다. 300도 이하에서만 압력을 해제하고, 균일한 냉각을 위해 스테인리스 압력판을 사용합니다.
3. 표면 산화:Exposed to air at >냉각 후 60도; 냉각 온도를 40도 이하로 제어하거나 질소로 퍼지하십시오.
4. 높은 접촉 저항:용접 온도가 부족하거나 유지 시간이 부족합니다. -850도에서 30분 동안 다시 용접하고 굽힘 수명을 다시 테스트하세요.-








