1 Diffikultajiet tekniċi fil-konnessjoni tat-terminals tar-ram u l-wajers tal-aluminju
1.1 Hemm film tal-ossidu fuq il-wiċċ tal-konduttur tal-aluminju
Hemm affinità qawwija bejn il-konduttur tal-aluminju u l-ossiġnu. Anke f'temperatura ambjentali, l-ossidu dens tal-aluminju (Al2O3) se jiġi ffurmat fuq il-wiċċ fil-mument tal-kuntatt mal-arja. Dan il-film ossidu huwa biss 2nm ħxuna, iżda huwa kkombinat sew mal-wiċċ tas-sottostrat tal-aluminju. Meta mqabbel mal-kondutturi tar-ram, għalkemm il-film tal-ossidu fuq il-konduttur tal-aluminju jipprevjeni lill-ossiġnu milli jxerrdu fih, għandu wkoll rwol tajjeb fil-protezzjoni tal-korrużjoni fl-atmosfera. Iżda l-effett ta 'insulazzjoni tajba tagħha jipprevjeni elettroni milli jiċċaqalqu minn konduttur substrat tal-aluminju għal konduttur ieħor ta' substrat tal-aluminju, jiġifieri, elettroni jistgħu jiċċaqalqu biss fil-korp substrat tal-aluminju.
Minħabba din il-karatteristika, wara li jitneħħa l-għant iżolanti fit-tarf tal-wajer tal-aluminju, film tal-ossidu jiġi ffurmat fuq il-wiċċ tal-konduttur tal-aluminju f'kuntatt mal-arja. Kif muri fil-Figura 1, l-elettroni fil-konduttur tal-aluminju jistgħu jimxu biss f'wajer tal-aluminju wieħed, iżda ma jistgħux jiċċaqalqu bejn il-wajer tal-aluminju u l-wajer tal-aluminju. Jekk ikun hemm fenomenu parzjali tal-wajer imkisser f'mazz ta 'wajers tal-qalba tal-aluminju, allura l-moviment elettroniku f'dawn il-wajers miksura jiġi mblukkat. Meta mqabbel mal-wajer tal-aluminju qabel il-wajers miksura, il-valur tar-reżistenza jiżdied u l-konduttività tonqos.
B'kuntrast, il-wiċċ tal-konduttur tas-sottostrat tar-ram ma jifformax malajr film ta' ossidu dens fl-arja, għalhekk anki jekk il-wajer jinkiser, l-elettroni fil-wajer miksur xorta jistgħu jimxu 'l quddiem minn wajers oħra tar-ram. Għalhekk, mil-lat kwalitattiv, meta ċertu perċentwal ta' wajers miksura jseħħ fil-wajer tar-ram, għalkemm il-konduttività titnaqqas, xorta tista' tissodisfa r-rekwiżiti tal-użu.
1.2 Teżisti korrużjoni elettrokimika fil-partijiet ta' kuntatt tal-kondutturi tar-ram u tal-aluminju
Il-Figura 2 turi s-sekwenza potenzjali elettrokimika ta' materjali differenti tal-metall fl-ilma baħar. Wieħed jista' jara li hemm differenza potenzjali kimika bejn il-metall tar-ram u l-metall tal-aluminju fl-ilma baħar. Meta dawn iż-żewġ metalli jeżistu f'elettroliti fl-istess ħin, tiġi ffurmata ċellola galvanika, u sseħħ reazzjoni elettrokimika. L-atomi tal-aluminju fil-materjal tal-aluminju ta 'potenzjal baxx iħallu l-lattice tal-kristall u jitilfu l-elettroni, u jiffurmaw joni idratati. Kondutturi tal-aluminju li ilhom f'dan l-ambjent għal żmien twil gradwalment jittieklu. Dan il-fenomenu jissejjaħ korrużjoni elettrokimika.
Meta l-umdità fl-arja tkun għolja jew ikun fiha impuritajiet immellaħ, jiġi ffurmat ambjent ideali tal-elettroliti. Il-parti fejn it-terminal tar-ram u l-wajer tal-aluminju huma f'kuntatt dirett jiffurmaw batterija primarja bl-aluminju bħala l-elettrodu negattiv u r-ram bħala l-elettrodu pożittiv. Kif muri fil-Figura 3, jekk il-parti tal-konnessjoni ma tiġix ittrattata kif suppost, se sseħħ korrużjoni elettrokimika serja, u l-proprjetajiet elettriċi u mekkaniċi tal-konnessjoni tal-aluminju tar-ram jintilfu.
1.3 Il-proprjetajiet elettriċi u s-saħħa mekkanika tal-wajers tal-aluminju huma aktar dgħajfa mill-wajers tar-ram
Taħt il-kundizzjoni tal-istess dijametru tal-wajer, il-konduttività tal-wajers tal-aluminju hija aktar dgħajfa minn dik tal-wajers tar-ram. Għalhekk, wajers tal-aluminju b'dijametru akbar mill-wajers tar-ram għandhom jintużaw biex titnaqqas ir-reżistenza tiegħu biex tinkiseb il-prestazzjoni elettrika ekwivalenti tal-wajers tar-ram.
Barra minn hekk, is-saħħa tensili, l-ebusija u proprjetajiet mekkaniċi oħra tal-kondutturi tal-aluminju huma aktar dgħajfa mill-kondutturi tar-ram, sabiex ma jkunux adattati għall-ipproċessar f'terminals tal-aluminju biex jgħaqqdu ma' partijiet oħra fuq il-karozza. It-terminali tar-ram jistgħu jiġu kkunsidrati biss għall-konnessjoni mal-wajers tal-aluminju, iżda l-partijiet tal-konnessjoni huma ħsara mekkanika faċli jew ħsara fl-għeja, għalhekk għandhom jittieħdu miżuri protettivi korrispondenti matul l-applikazzjoni.
2 Bażi ta' ġudizzju għall-iwweldjar tal-wajer tal-aluminju u t-terminal tar-ram
2. 1 Tiġi żgurata prestazzjoni elettrika tajba tal-parti tal-iwweldjar
2.1.1 Kun żgur li d-daqs tal-wajer tal-aluminju magħżul ikun ekwivalenti għall-wajer tar-ram
Bħalissa, l-istandard tal-wajer tar-ram użat komunement fl-industrija huwa ISO6722-1 [1], u l-istandard tal-wajer tal-aluminju huwa ISO 6722-2 [2]. Is-sostituzzjoni ekwivalenti ta' wajers tal-aluminju għandha tikkunsidra l-karatteristiċi ta' konduttività simili, kapaċità li ġġorr il-kurrent, kurva ta' derating u karatteristiċi oħra tal-wajers tar-ram sostitwiti, sabiex tissostitwixxi l-materjal konduttur u żżomm l-istrateġija oriġinali ta' protezzjoni taċ-ċirkwit.
It-Tabella 1 telenka t-tabella ta' tqabbil tal-ispeċifikazzjonijiet tal-wajer tal-aluminju u tal-wajer tar-ram li tista' tiġi kkunsidrata għal sostituzzjoni ekwivalenti. Din it-tabella tista' tintuża bħala referenza għal sostituzzjoni ekwivalenti ta' wajers tal-aluminju tar-ram, u huma meħtieġa aktar verifika u konferma f'applikazzjonijiet speċifiċi.
2.1.2 Il-moviment liberu ta 'elettroni bejn wajers tal-aluminju huwa realizzat mill-iwweldjar ultrasoniku
Iwweldjar ultrasoniku juża mewġ ta 'vibrazzjoni ta' frekwenza għolja li għandhom jiġu trasmessi lill-uċuħ ta 'żewġ oġġetti li għandhom jiġu wweldjati. Taħt pressjoni, l-uċuħ taż-żewġ oġġetti jingħorok kontra xulxin biex jiffurmaw fużjoni bejn is-saffi molekulari (ara l-Figura 4).
Permezz ta' dan il-metodu, il-film ossidu fuq il-wiċċ tal-wajer tal-aluminju jista' jinqered b'mod effettiv, u l-moviment liberu tal-elettroni bejn kondutturi differenti tal-wajer tal-aluminju jista' jiġi realizzat (ara l-Figura 5).
Permezz tal-istess metodu, huwa wkoll possibbli li tinkiseb fużjoni ta' livell molekulari bejn is-sottostrat tar-ram tat-terminal u s-substrat tal-aluminju tal-wajer, sabiex tinkiseb prestazzjoni elettrika tajba. L-evalwazzjoni tal-prestazzjoni tal-iwweldjar ultrasoniku fil-qasam tax-xedd tas-sistema tal-wajers tal-karozzi ġeneralment tuża l-istandard USCar38-2016 [3]. F'din l-edizzjoni tal-istandard, ingħataw il-kriterji ta' evalwazzjoni għall-iwweldjar tat-terminali tar-ram u tal-wajers tal-aluminju. Il-metodi u l-kriterji ta' evalwazzjoni għall-konduttività elettrika huma l-istess bħal dawk għat-terminali tar-ram u l-wajers tar-ram.
2.2 Żgura li proprjetajiet mekkaniċi tajbin tal-parti tal-iwweldjar
L-assemblaġġ tal-kejbil se jkun espost għar-riskju li jinġibed minn forzi esterni waqt l-użu, speċjalment għal kejbils tal-batteriji b'sezzjonijiet trasversali kbar. Il-forzi esterni spiss jaġixxu direttament fuq kejbil wieħed. Għal ċirkwiti elettriċi li jużaw wajers tal-aluminju, is-saħħa mekkanika relattivament dgħajfa hija ħdejn iż-żona ta 'konnessjoni iwweldjar. Pereżempju, fil-proċess tal-assemblaġġ tal-wajer tal-batterija, meta l-installazzjoni tkun inkonvenjenti, l-operatur jiġbed il-wajer biex jiġġenera ġibda dritta tul id-direzzjoni tal-wajer, jew japplika forza tat-tiċrit perpendikulari għall-wiċċ tal-iwweldjar għall-wajer. Għalhekk, meta tiġi fassala l-istruttura terminali, huwa meħtieġ li jitqiesu miżuri ta' protezzjoni suffiċjenti biex jirreżistu l-forza tal-ġbid dritta u l-forza tat-tiċrit.
L-istandard USCar38 [3] stipula l-limitu l-aktar baxx tal-ġbid li għandu jintlaħaq meta speċifikazzjonijiet differenti ta' wajers tal-aluminju huma konnessi mat-terminali tar-ram. Għal wajers tal-aluminju b'dijametri kbar tal-wajer (≥10 mm 2 ), l-istandard USCar38 [3] ma jispeċifikax b'mod ċar il-limitu l-aktar baxx tas-saħħa tal-qoxra, u l-inġinier tal-manifattur normalment jagħti l-limitu l-aktar baxx rakkomandat.
2. 3 Żgura reżistenza tajba għall-korrużjoni elettrokimika tal-partijiet iwweldjati
Biex tiġi evitata l-korrużjoni elettrokimika tal-parti tal-iwweldjar tat-terminal tar-ram u l-wajer tal-aluminju, iċ-ċavetta hija li tiġi iżolata l-parti tal-konnessjoni mill-ambjent umdu jew immellaħ. Hemm żewġ metodi ta 'siġillar tal-iwweldjar ultrasoniku użati b'mod komuni: siġillar ta' tubi li jistgħu jinxtegħlu b'mod doppju (Figura 6) u siġillar li jdub bis-sħana (Figura 7). Dawn iż-żewġ metodi jistgħu jissodisfaw ir-rekwiżiti tal-ispeċifikazzjoni fit-test finali tal-verifika ambjentali, iżda meta jitqiesu r-rekwiżiti tal-fluwidità tal-kolla fil-kavità tal-injezzjoni matul il-proċess ta' kolla tat-tidwib sħun, il-ħxuna tal-ħajt tal-kolla sħuna għandha tinżamm mill-inqas 2.5 ~ 3mm. B'riżultat ta' dan, il-volum tal-parti tal-konnessjoni terminali wara t-trattament tas-siġillar huwa relattivament kbir, u ma jistax jintuża fl-ispazju dejjaq tal-ambjent tat-tagħbija. Il-ħxuna tal-ħajt tat-tubu li jiċkien is-sħana b'ħajt doppju wara trattament li jiċkien is-sħana hija 1 ~ 1.5 mm, għalhekk is-siġillar tat-tubu li jiċkien is-sħana b'ħajt doppju għandu firxa usa' ta' applikazzjonijiet.
It-tubu li jiċkien is-sħana b'ħajt doppju huwa komunement magħruf bħala t-tubu li jiċkien is-sħana inkollata. Huwa msaħħan b'temperatura għolja u l-ħajt ta 'barra shrinks, u l-kolla solida fuq il-ħajt ta' ġewwa ddub fi kolla likwida.
It-tubu li jiċkien is-sħana b'ħajt doppju huwa komunement magħruf bħala t-tubu li jiċkien is-sħana inkollata. Huwa msaħħan b'temperatura għolja u l-ħajt ta 'barra shrinks, u l-kolla solida fuq il-ħajt ta' ġewwa ddub fi kolla likwida. Wara fluss sħiħ, tkopri l-parti tal-konnessjoni terminali u l-wiċċ tal-ġilda tal-iżolament tal-wajer, u tiġi ssiġillata wara t-tkessiħ u l-effett tal-kura. L-effett tas-siġillar tal-parti tal-konnessjoni jista' jiġi evalwat bit-test tal-isprej tal-melħ. Il-kriterji ta' evalwazzjoni jistgħu jirreferu għal GMW3191 [4].
2. 4 Żgura manuffiċjibbiltà tajba ta' partijiet iwweldjati
Iwweldjar ultrasoniku huwa l-moviment relattiv ta 'veloċità għolja reciprocating ta' żewġ uċuħ materjali f'ċerta pressjoni u frekwenza. Il-moviment frizzjonali jikkawża li ż-żewġ uċuħ idubu f'temperatura għolja u jiffurmaw fużjoni ta 'saff molekulari. Normalment it-terminal jitwaħħal fuq it-tagħmir tal-iwweldjar, u l-wajer jagħmel moviment ta' reċiproċità għolja relattiv għat-terminal fiss. Għalhekk, it-terminal jeħtieġ li jkollu struttura affidabbli għall-iffissar. Il-kwalità tal-effett tal-iwweldjar tista' tiġi ttestjata u ġġudikata wkoll mir-rekwiżiti tal-forza tal-ġibda dritta speċifikati mill-istandard USCar38 [1] u r-rekwiżiti tal-forza tat-tiċrit rakkomandati mill-klijenti.
