你了解新能源行业的 busbar 么?铜 bar、铝 bar、铜铝复合 bar;硬 bar、软 bar、软硬搭接 bar;软硬铜 排搭接焊等。
1 到底什么是 Busbar?
Busbar 是实现电芯与电芯之间的电气连接 ,实现电芯的串联、并联结构,并同时承担了电压和温度的采样工作,在动力电池安全中的地位十分重要。
备注:巴来自英文 bar,潮语中的英文舶来词。是电池模组以及铜巴组件连接方法。
新能源汽车 busbar 是一种多层复合结构连接排:
1) 连接方式:母线连接(busbarconnection)通过焊接或螺栓紧固的方式,将电池端子或模组极柱以串连或并连方式连接起来。
2) 应用:复合母排除了应用在新能源汽车上、还广泛应用在电力及混合牵引设备、电力牵引设备、蜂窝通讯、基站、电话交换系统、大型网络设备、大中型计算机、电力开关系统、焊接系统、军事设备系统、发电系统、电动设备的功率转换模块等。

2 Busbar 的分类,铜排的分类
新能源汽车电池包、储能电池系统 Busbar,铜铝结构件,根据材料分类有 ①铜巴、②铝巴、③铜铝复巴;根据加工性质分类有 ①硬巴、②软巴、③软硬搭接巴。
2.1 铜排的分类
铜排,一般指 铜母线 , 也称母排或载流排。它不仅在外观上有着漂亮的金属光泽,内在更是 实力当担!

具备较高的机械性能、良好的导电性、导热性、抗腐蚀性、电镀性、钎焊性、易成形加工性能等……如此多的优点,使得它被被制作成各种输变电、电器装备,广泛应用于电力领域。
1)按截面分
按截面分为 矩形、圆形、D 型、U 型 等,其中由于 同截面 的 矩形铜排 较圆形、D 型、U 型等母线 电阻小、散热面大、载流量高 等原因,矩形铜排在 40.5kV 及以下电压等级中应用最广泛。

圆形和 D 型铜排由于集肤效应较好,防电晕效果好,也有应用,但连接比较复杂。
U 型铜排一般用于电流较大、力效应要求高的设备中,如发电机出口开关柜。其额定电流大,一般达到 5000A 以上,额定峰值耐受电流(IP)大,一般为 50KA 以上。
2)按自然状态
按自然状态可分为: 硬铜排 (TMY)和 软铜排 (TMR),软铜排主要应用于连接不便可以吸收一些力效应的场所,如断路器内部。

(图:软铜排)
3 生产 Busbar 需要用到的焊接设备
生产 busbar 涉及整线全流程工艺,包括下料、预点(部分需要)、扩散焊接、冲压、抛光、折弯、热缩(部分需要)、检验、包装、出货。
其中,最核心的一环就是焊接环节,海菲可为您提供满足各类 busbar 焊接的单机: 高分子扩散焊机、铜箔软连接扩散焊机、铝箔软连接扩散焊机。

4 铜排载流量的影响因素
影响载流量的因素除了 铜排截面的大小 , 环境温度 和 放置方式 也是影响载流量的主要因素。
1)环境温度
环境温度主要分 25℃、30℃、35℃、40℃ , 环境温度采用敷设地点最热 月平均最高温度 ,作为基准进行选取。因为常规导体的电阻与温度成正比,当温度越高时,导体电阻越大,其载流量必然下降,所以温度不同,载流量也必然不同, 敷设时最好选在通风条件好的地方 。

2)放置方式
单根母排竖立放置时相同环境温度下的载流量的确比平放时要高。有数据表明,单铜排宽度≤63mm 时,水平放置是竖立放置的 0.95 倍,单铜排宽度>63mm 时,水平放置是竖立放置的 0.92 倍。
因为, 竖立放置的铜排加快了空气对流 ,从而使铜排的热量尽快地散发出去,而水平放置的铜排相对来说,空气对流慢,热量也就散发得较慢,从而影响载流量。
为了便于散热,两片以上的矩形铜排并联时,并联铜排之间不能不小于厚度的间隙。
5 铜排载流量估算方法
很多小伙伴一说到铜排载流量就头疼,总是去查手册也很麻烦,这里给大家安排高效又简便的铜排载流量的估算法,先上 估算公式 :
单排 = 宽度(mm) × 厚度系数
双排/ 三排/ 四排 = 宽度(mm) × 厚度系数 × 经验系数
但一般达到 四排 ,就不推荐此类选择啦,最好用 异形母排替代 。

(图:系数对照表)
接下来,我们以温度 40℃时, 硬铜排( TMY)排宽 100mm × 10mm 厚度的铜排,竖放时为例:
单排 =100×18.5= 1850 (A) [查手册为 1870A]
双排 =(100×18.5)×1.58= 2923 (A) [查手册为 2970A]
三排 =(100×18.5)×2= 3700 (A) [查手册为 3750A]

(图:镀锡铜排)
另外, 40℃时 铜排载流量还有一个非常简明的计算公式:
单根矩形铜排载流量 = 排宽 × ( 排厚 + 8.5) A
例如:
15 × 3 的载流量=15 × 11.5=172.5A
100×8 的载流量=100×16.5=1650A
双层载流量=1.5 倍单层载流量
三层载流量=2.0 倍单层载流量
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