CN112103749B - 铜铝连接片及其制备方法 - Google Patents

铜铝连接片及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112103749B
CN112103749B CN202011035504.9A CN202011035504A CN112103749B CN 112103749 B CN112103749 B CN 112103749B CN 202011035504 A CN202011035504 A CN 202011035504A CN 112103749 B CN112103749 B CN 112103749B
Authority
CN
China
Prior art keywords
copper
aluminum
connecting sheet
welding
friction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011035504.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112103749A (zh
Inventor
吴林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN202011035504.9A priority Critical patent/CN112103749B/zh
Publication of CN112103749A publication Critical patent/CN112103749A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112103749B publication Critical patent/CN112103749B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/16—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for manufacturing contact members, e.g. by punching and by bending
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/58—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
    • H01R4/62—Connections between conductors of different materials; Connections between or with aluminium or steel-core aluminium conductors
    • H01R4/625—Soldered or welded connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
    • H01R43/0207—Ultrasonic-, H.F.-, cold- or impact welding
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明公开了铜铝连接片及其制备方法，铜、铝经过摩擦焊接后经过压片处理，得到铜铝连接片，进一步的，摩擦焊接后退火处理；摩擦焊接时，摩擦转速为200～1500rpm，摩擦时间为3～8s，顶锻力为60～200MPa。现有的铜铝连接片，通过轧制工艺加工而成，由于汽车在行驶过程中会遇到颠簸、震动、甚至碰撞等情况，连接片必须具有优良的拉力强度和抗震性能，现有铜铝连接片的拉力强度和抗震性能还有待提高。本发明增强了现有薄型铝铜连接片连接强度的同时降低了连接电阻。铜、铝经过摩擦焊接后经过压片处理，得到铜铝连接片，产品厚度规范0.5‑3mm。

Description

铜铝连接片及其制备方法
技术领域
本发明涉及新能源汽车电池配件领域，特别涉及用于电池模块正负极引出的铜铝连接片及其生产工艺。
背景技术
汽车电池是汽车必备的重要设备，它可以给汽车提供电能，现有的铜铝连接片，通过轧制工艺加工而成，由于汽车在行驶过程中会遇到颠簸甚至碰撞等情况，连接片必须具有优良的拉力强度和抗震性能，现有铜铝连接片的拉力强度和抗震性能还有待提到。
CN211276960U提供一种铜铝摩擦焊接装置，包括摩擦焊主体与固定底座，所述摩擦焊主体位于所述固定底座上方，所述摩擦焊主体上安装角度传感器，所述摩擦焊主体包含了旋转轴、夹持装置、可调式平衡装置；所述可调式平衡装置与所述夹持装置位于所述旋转轴侧壁上；所述固定底座设有温度传感器；所述铜铝摩擦焊接装置在伺服系统控制下运作。CN207171221U公开一种铜铝摩擦焊接装置，包括推力组件与焊接组件，所述推力组件包括顶锻电机、机架大板以及推力泵，所述机架大板固定在推力泵上部，所述顶锻电机固定在推力泵下部，所述机架大板与焊接组件固定在一起，所述焊接组件包括电机、摩擦主轴以及夹持机构，所述摩擦主轴下半部固定与夹持机构固定在一起，所述电机固定在摩擦主轴的上端，所述夹持机构与机架大板固定连接，所述摩擦主轴、电机以及夹持机构为一体式，增加了生产效率，节约焊接时间，降低了企业生产成本。CN201278376Y公开一种摩擦焊接的黄铜铝组合接头。它包括黄铜焊件和纯铝焊件，所述黄铜焊件的一端沿轴线方向设有焊接凸缘，所述黄铜焊件与纯铝焊件摩擦焊接成完整的黄铜铝组合接头，其纯铝焊件一端呈与焊接凸缘相吻合的焊接凹槽。CN105522272A公开了一种铜铝端面的摩擦焊接方法，包括有以下步骤：在带有铜端面或铝端面的待焊接物的铜端面或铝端面上，形成若干同心的圆环形或圆形的凸台，凸台的截面为下底与铜端面或铝端面相接的梯形；除去凸台的棱角部分；对铜端面或铝端面进行酸洗，除去表面氧化层；将铜端面或铝端面摩擦焊接于另一带有铝端面或铜端面的待焊接物；通过在铜端面和铝端面上设置凸台和凹槽相拼合，增加了接合面积；进一步通过在摩擦焊接前和摩擦焊接时对铜端面和铝端面进行处理，减少了氧化物杂质进而提高了接合强度。CN106346128A公开了一种添加中间层的铝铜异种金属旋转摩擦焊接方法，用于解决现有铝铜异种金属旋转摩擦焊接方法接头强度低的技术问题，首先将铝金属与中间层金属进行旋转摩擦焊接，再将带有中间层金属的铝金属与铜金属进行旋转摩擦焊接，中间层金属采用与铝和铜有较高固溶度的金属，焊接过程中，中间层金属分别向铝、铜两侧扩散，形成固溶体，虽然铝、铜也同时向中间层扩散，但由于旋转摩擦焊接时间短、焊接温度低，铝、铜向中间层的扩散物质浓度低，不足以形成大量的金属间化合物，铝、铜向中间层扩散所形成的少量金属间化合物将以飞边的形式被挤出，最终获得的铝、铜异种金属摩擦焊接头中没有铝铜金属间化合物生成，提高了接头强度。
CN106207499A提出了一种汽车连接线及其摩擦焊接工艺，包括铝线束、铜端子，所述铝线束包括铝材芯和包裹于所述铝材芯外部的橡胶层；所述铝线束外部压接有铝管，所述铝管与所述铜端子通过摩擦焊接连接，其工艺包括以下步骤：将铝线剥头，形成橡胶段和内芯段，并将铝线伸入铝管内，使用扣押机进行一次扣压，将铝管压紧于内芯段上，此时，橡胶段外部的铝管有飞边，在进行二次扣压，将飞边压平。CN1144731A提供了一种铜铝接头摩擦焊接工艺方法，包括下料，平整断面，焊接，通孔，去外毛刺，用水压或气压测试防漏是否合格，烘干，氦气检漏，在焊接工序时，首先调整机床的主要参数，放铜管(棒)于旋转夹具内，将铝管(棒)放入移动夹具内，当移动夹具在一定位置时，铝管(棒)一端进入铜管(棒)内瞬间焊接成功，可减化生产工艺，减少生产成本，提高生产效率，抗高温、高压，不泄漏，不变形，使用寿命长。CN101537539A公开了一种搅拌摩擦焊的搅拌头和载流搅拌摩擦焊接方法，其中所述搅拌头包括设置于摩擦焊机上的搅拌头本体和位于搅拌头本体下部的搅拌针，搅拌头本体与焊机 夹持连接，还设置有强制冷却装置、载流装置、气体保护装置、传感装置、密封装置和绝缘装置。CN2215771Y涉及一种适用于电力供配电线路中的铜铝连接线，该铜铝连接线中设计有铜铝接管，铜导线与铝导线分别压接在铜铝接管内，且在铜铝接管外固定有热收缩管，同时，铜铝接管中的铜接管与铝接管之间用摩擦焊连接。CN101330174A公开了一种导电用铜铝接插件及其制造方法和用途，该种接插头包括铝制主体和铜制接插头，所述铝制主体和铜制接插头采用焊接方式做成一体件，其制造方法包括①制作成型铝制主体和铜制接插头，并清洗干净二者的焊接面；②采用闪光焊机或旋转摩擦焊机将铝制主体和铜制接插头焊接成为一体件，得到导电用铜铝接插件半成品。CN209329017U公开了一种转接片及具有其的电池，属于电池技术领域，包括铜材片、铝材片和绝缘密封层，铜材片与铝材片通过摩擦焊接相连接；绝缘密封层设置于铜材片和铝材片的焊接部位，且对焊接部位进行密封，通过铜材片连接于负极极耳，铝材片连接于负极极柱，使得负极极柱能够使用单一的金属(铝)制成，避免负极极柱在使用过程中发生断裂，通过设置绝缘密封层，能够对焊接部位进行密封，避免焊接部位与电芯中的电解液接触而产生原电池腐蚀，导致转接片的电阻增加，影响电池的正常使用。
另外连接片处需要通过一定大小的电流，而现有连接片容易因为连接电阻较高，在通电时温升较大，紫铜连接片和铝材连接片的接口处容易熔断；尤其对于0.5～3mm的薄铜铝对接片，目前还没有解决方案。
发明内容
本发明的目的在于解决铜铝复合的技术问题，提出一种新的铜铝连接片制备方法，尤其针对汽车电池薄型铜铝连接片，保持焊接强度的同时具有低的电阻。
本发明采用如下技术方案：
铜铝连接片，其制备方法为，铜、铝经过摩擦焊接后经过压片处理，得到铜铝连接片。
本发明公开了上述铜铝连接片在制备电池连接材料中的应用，尤其在汽车电池导电材料中的应用。
本发明中，摩擦焊接为旋转摩擦焊；摩擦焊接时，摩擦转速为200～1500rpm，摩擦时间为3～8s，顶锻力为60～200MPa；压片时，压力为100～400MPa。
本发明中，铜为铜棒，直径6～35mm；铝为铝棒，直径为6～35mm。
优选的，以铜棒直径为R：当6≤R＜10mm时，摩擦转速为1000～1500rpm，顶煅力为60～100MPa；当10≤R＜20mm时，摩擦转速为500～1000rpm，顶煅力为90～150MPa；当20≤R＜25mm时，摩擦转速为300～500rpm，顶煅力为150～180MPa；当25≤R≤35mm时，摩擦转速为200～300rpm，顶煅力为170～200MPa。
摩擦焊是一种固态连接工艺，可以实现铝镁铜等金属低变形连接，铜铝的结合属于物理混合，连接面没有产生合金，不会存在虚焊、脱焊等不牢情况。通过摩擦焊的工艺以及压片的方法，本发明先制备出棒状铜铝摩擦焊接件，再压成薄型铜铝连接片，具有优良的焊接强度的同时具有低的电阻。
优选的，铜、铝经过摩擦焊接后退火处理，再经过压片处理；退火提高焊接区的性能效果，减少焊接缺陷，使得连接片的电性能好。
本发明中，铜铝连接片的宽度、长度根据需要调整，厚度为0.5～3mm。现有技术存在诸多铝铜连接片的制备方法，但是针对薄型连接片，尤其是厚度为1～3毫米的连接片（厚度再低很难实现）仅能采用轧制复合的方法（现有摩擦焊工艺适用同种金属连接或厚度5mm以上的异种金属连接，但对薄板尤其是异种金属的连接合格率太低，达不到量产的可能），而且针对不同厚度规格需要提供不同厚度的铝板铜带，成本较高。本发明克服了现有技术认为薄型铝铜连接片只能采用轧制的技术偏见，铜、铝经过摩擦焊接后经过压片处理，得到铜铝连接片。本发明实施例验证：摩擦焊工艺结合压片方法，能够有效地实现铜铝连接，经检测，无论在连接结合力还是导电性等方面都符合产品要求，由于工艺简单，合格率高，易于标准化批量生产，在切换产品规格型号方便快捷，综合以上使成本较现有其它工艺有较大优势。
附图说明
图1为本发明工艺流程示意图；
图2为实施例一铜铝连接片抗拉强度测试后的照片；
图3为实施例铜铝连接片铜片端电阻测试示意图；
图4为实施例铜铝连接片电阻测试示意图；
图5为实施例铜铝连接片铝片端电阻测试示意图。
具体实施方式
本发明在现有摩擦焊不能用于薄型铜铝(无法实现，或实现后产品合格率小于50%）、轧制工艺复杂成本高的基础上，创造性的提出旋转摩擦焊工艺结合压片方法，能够有效地实现铜铝连接，经检测，无论在连接结合力还是导电性等方面都符合产品要求，尤其成本较现有加工方法均有下降，最关键的是把产品合格率由原来的50%提高到接近全良品，图1为本发明工艺流程示意图，最左边为实物图。本发明涉及的原料都是现有市售产品，具体操作方法以及测试方法都为常规技术，旋转摩擦焊以及压片在室温进行，压片设备为常规锻压机，除了本发明特别指出的参数外，旋转摩擦焊以及压片都根据现有设备操作。
铜为铜棒，直径6~35mm；铝为铝棒，直径为6~35mm；都为常规产品，符合本领域要求。
力学性能测试，铜铝连接片的抗拉强度，TH8203电子式万能力学性能测试机；铜铝连接片的抗弯强度，铜铝连接片夹于虎钳上，焊缝高于钳口2mm，用扳手弯曲90°，再反向弯曲180°，看连接片接头有无开裂，表明抗弯性能。
耐热性能测试
把铜铝连接片由室温加热到160℃，保温5小时，再自然降到室温，如此循环5次后，进行上述抗拉强度测试。
把铜铝连接片固定铝端，铜端悬空，分别在加热炉中，进行200℃、300℃、400℃、500℃保温5小时，看试件有没有断裂。
电阻测试，SMR3544直流电阻测试仪。
实施例一
对铜棒（直径6mm）、铝棒（直径6mm）进行旋转摩擦焊，摩擦转速为1250rpm，摩擦时间为4s，顶煅力为70MPa；然后对铜铝棒焊接件进行500℃/5.5分钟的退火；再将退火后的铜铝棒焊接件放入常规锻压机压片，压力为120MPa；得到厚度为3mm的铜铝连接片。
实施例二
对铜棒（直径11mm）、铝棒（直径11mm）进行旋转摩擦焊，摩擦转速为980rpm，摩擦时间为5s，顶煅力为120MPa；然后对铜铝棒焊接件进行500℃/5分钟的退火；再将退火后的铜铝棒焊接件放入常规锻压机压片，压力为150MPa；得到厚度为1mm的铜铝连接片。
实施例三
对铜棒（直径15mm）、铝棒（直径15mm）进行旋转摩擦焊，摩擦转速为650rpm，摩擦时间为6s，顶锻力为140MPa；然后对铜铝棒焊接件进行500℃/5分钟的退火；再将退火后的铜铝棒焊接件放入常规锻压机压片，压力为200MPa；得到厚度为1mm的铜铝连接片。
实施例四
对铜棒（直径24mm）、铝棒（直径24mm）进行旋转摩擦焊，摩擦转速为300rpm，摩擦时间为6s，顶锻力为180MPa；然后对铜铝棒焊接件进行500℃/5分钟的退火；再将退火后的铜铝棒焊接件放入常规锻压机压片，压力为300MPa；得到厚度为0.5mm的铜铝连接片。
实施例五
对铜棒（直径35mm）、铝棒（直径35mm）进行旋转摩擦焊，摩擦转速为210rpm，摩擦时间为6s，顶锻力为200MPa；然后对铜铝棒焊接件进行500℃/4.5分钟的退火；再将退火后的铜铝棒焊接件放入常规锻压机压片，压力为400MPa；得到厚度为0.5mm的铜铝连接片。
实施例六
对铜棒（直径15mm）、铝棒（直径15mm）进行旋转摩擦焊，摩擦转速为650rpm，摩擦时间为6s，顶锻力为80MPa；然后对铜铝棒焊接件进行500℃/5分钟的退火；再将退火后的铜铝棒焊接件放入常规锻压机压片，压力为200MPa；得到厚度为1mm的铜铝连接片，其抗拉强度为45MPa。
实施例七
对铜棒（直径24mm）、铝棒（直径24mm）进行旋转摩擦焊，摩擦转速为250rpm，摩擦时间为6s，顶锻力为180MPa；然后对铜铝棒焊接件进行500℃/5分钟的退火；再将退火后的铜铝棒焊接件放入常规锻压机压片，压力为300MPa；得到厚度为0.5mm的铜铝连接片，其抗拉强度为52MPa。
对比例一
对铜板（厚度3mm）、铝板（直径3mm）进行常规搅拌摩擦焊；然后对铜铝板焊接件进行500℃/5分钟的退火；再将退火后的铜铝棒焊接件放入常规锻压机压片，压力为200MPa；得到厚度为1mm的铜铝连接片，焊缝有明显裂缝，手掰即断，无法应用。
对比例二
对铜棒（直径15mm）、铝棒（直径15mm）进行旋转摩擦焊，摩擦转速为650rpm，摩擦时间为6s，顶锻力为140MPa；然后将铜铝棒焊接件放入常规锻压机压片，压力为200MPa；得到厚度为1mm的铜铝连接片；未经退火，导致压力变形局部有缺陷，铜铝连接片电阻为41.2R/uΏ。
对比例三
对铜棒（直径15mm）、铝棒（直径15mm）进行旋转摩擦焊，摩擦转速为650rpm，摩擦时间为6s，顶锻力为140MPa；然后对铜铝棒焊接件进行500℃/5分钟的退火；再将退火后的铜铝棒焊接件放入常规锻压机压片，压力为50MPa；得到厚度为1mm的铜铝连接片，铜铝连接片电阻为37.9R/uΏ。
对比例四
对铜棒（直径15mm）、铝棒（直径15mm）进行旋转摩擦焊，摩擦转速为1650rpm，摩擦时间为6s，顶锻力为140MPa；然后对铜铝棒焊接件进行500℃/5分钟的退火；再将退火后的铜铝棒焊接件放入常规锻压机压片，压力为200MPa；得到厚度为1mm的铜铝连接片，电阻为44.1R/uΏ。
对比例五
对铜棒（直径15mm）、铝棒（直径15mm）进行旋转摩擦焊，摩擦转速为650rpm，摩擦时间为6s，顶锻力为220MPa；然后对铜铝棒焊接件进行500℃/5分钟的退火；再将退火后的铜铝棒焊接件放入常规锻压机压片，压力为200MPa；得到厚度为1mm的铜铝连接片，该铜铝连接片夹于虎钳上，焊缝高于钳口2mm，用扳手弯曲90°，出现焊缝开裂，不符合应用要求。
性能测试
将实施例的铜铝连接片以及市售的铜铝连接片（轧制，无其他工艺的产品）进行抗拉测试、抗弯测试、电阻测试，结果如下表1。
表1 铜铝连接片性能
从测试结果可以看出，本发明铜铝连接片抗拉强度均高于纯铝，都在铝板侧断裂，参见图2，为实施例一铜铝连接片抗拉强度测试后的照片。
铜铝连接片夹于虎钳上，焊缝高于钳口2mm，用扳手弯曲90°，再反向弯曲180°，实施例的连接片均无开裂，表明抗弯性能良好。
耐热性能测试
把铜铝连接片由室温加热到160℃，保温5小时，再自然降到室温，如此循环5次后，进行上述同样的抗拉强度测试，实施例一至五都在铝侧断裂，焊缝未出现变脆、裂纹等异常情况。
把铜铝连接片固定铝端，铜端悬空，分别在加热炉中，进行200℃、300℃、400℃、500℃保温5小时，实施例在500℃及以下的所有试件均没有断裂，表明铜铝接头在自身重力及均匀加热的情况下，耐高温性能良好。市售铜铝连接片（3mm）在500℃/5小时下断裂，市售铜铝连接片（1mm）在300℃/5小时下就发生断裂。
表1中，铜片端的电阻值为20.2～20.5R/uΏ；铝片端的电阻值为43.5～43.9R/uΏ；存在电阻测量误差，可以看出，在合理范围内。可以看出，本发明铜铝连接片电阻值大于铜小于铝，满足使用要求，这样避免了电气产品因电阻值过大导致接头温度过高。以上电阻的测试参见图3至图5，分别对应铜片端的电阻测试、铜铝连接片的电阻测试、铝片端的电阻测试。
铜铝材异质金属用途很多，每个用途有其特别的性能要求，实施例部分给出本发明的应用领域及该领域的关键性能，即导电还有强度；本发明制备的连接片可以压成不同厚度，直接使用，还可以进一步切割为应用尺寸，从上可以看出，本发明实施例产品不仅满足工业应用要求，而且性能远远优于现有产品，更是大幅超出应用要求的性能。尤其是，同样的一件连接片，本发明较现有产品价格下降。比如制备厚度为3mm的铜铝连接片，本发明与其他方法成本比较如下：本发明设备投入成本较低，而搅拌摩擦焊的设备投入是旋转摩擦焊的3陪，轧制投入设备成本是旋转摩擦焊的10倍；本发明制造时间成本较低，在中小批量优势明显，单个产品加工时间是搅拌的五分之一、轧制的六分之一；本发明在材料利用率上面较现有搅拌、轧制有较大优势，尤其在多品种小批量生产模式中尤其明显，尤其是轧制的客观原因导致其每次开机都需要浪费近十米的板材；本发明在产品合格率上面，由于制造过程各参数可控，质量特性可以直观发现，类比搅拌、轧制发生批量报废的风险降低许多，符合精益生产原则，从而合格率占有更大优势，随机检测500件产品，性能都符合应用要求。
汽车电池是汽车必备的重要设备，尤其是新能源汽车的电连接，它可以给汽车提供电能，由于电池负极为铝材料，必须用铜铝连接片进行连接，这样对连接处的要求比较高，连接不良导致电阻增高，线路发热，危害到行车安全。本发明与现有其他方法相比，制备3mm厚以下的铜铝连接片，不仅成本显著降低，而且产品合格率高，且现有产品中的合格品电阻也高于铝。对于厚度低于3mm的产品，搅拌摩擦焊无法制备，轧制方法必须有部分材料重叠，造成材料浪费，且调试浪费巨大，对中小批量（10000以下）成本巨大。

Claims (2)

1.铜铝连接片，其特征在于，所述铜铝连接片的制备方法为：铜、铝经过旋转摩擦焊接后退火处理，再经过压片处理，得到铜铝连接片；铜为铜棒，直径6～35mm；铝为铝棒，直径为6～35mm，铜棒、铝棒的焊接端面为平面；所述铜铝连接片的厚度为0.5～3mm；摩擦焊接时，摩擦时间为3～8s，以铜棒直径为R：当6≤R＜10mm时，摩擦转速为1000～1500rpm，顶煅力为60～100MPa；当10≤R＜20mm时，摩擦转速为500～1000rpm，顶煅力为90～150MPa；当20≤R＜25mm时，摩擦转速为300～500rpm，顶煅力为150～180MPa；当25≤R≤35mm时，摩擦转速为200～300rpm，顶煅力为170～200MPa；压片时，压力为100～400MPa；退火温度为500℃；
对于铜铝连接片的抗弯强度，铜铝连接片夹于虎钳上，焊缝高于钳口2mm，用扳手弯曲90°，再反向弯曲180°，铜铝连接片接头无开裂；对于铜铝连接片的耐热性能测试，把铜铝连接片固定铝端，铜端悬空，分别在加热炉中，进行200℃、300℃、400℃、500℃保温5小时，铜铝连接片无断裂；铜铝连接片抗拉强度高于纯铝；铜铝连接片电阻值大于铜小于铝。
2.一种根据权利要求1所述铜铝连接片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，铜、铝经过摩擦焊接后退火处理，再经过压片处理，得到铜铝连接片。
CN202011035504.9A 2020-09-27 2020-09-27 铜铝连接片及其制备方法 Active CN112103749B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011035504.9A CN112103749B (zh) 2020-09-27 2020-09-27 铜铝连接片及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011035504.9A CN112103749B (zh) 2020-09-27 2020-09-27 铜铝连接片及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112103749A CN112103749A (zh) 2020-12-18
CN112103749B true CN112103749B (zh) 2023-09-29

Family

ID=73782376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011035504.9A Active CN112103749B (zh) 2020-09-27 2020-09-27 铜铝连接片及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112103749B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102310033B1 (ko) * 2021-03-03 2021-10-08 에이에프더블류 주식회사 전기차용 배터리 모듈 제조방법 및 이에 의해 제조된 전기차용 배터리 모듈

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW235937B (en) * 1993-07-29 1994-12-11 Metal Ind Res & Dev Ct A production process for connectors made of composite material
CN104842063A (zh) * 2015-05-19 2015-08-19 固力发集团有限公司 一种焊接加工方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW235937B (en) * 1993-07-29 1994-12-11 Metal Ind Res & Dev Ct A production process for connectors made of composite material
CN104842063A (zh) * 2015-05-19 2015-08-19 固力发集团有限公司 一种焊接加工方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Cu/Al连续驱动摩擦焊工艺及性能研究;刘强;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》;20160115(第1期);全文 *
Cu_Al连续驱动摩擦焊工艺及性能研究;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》(第第1期期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112103749A (zh) 2020-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101369688B (zh) 黄铜铝组合接头的摩擦焊接方法
CN111054748B (zh) 一种脉冲电流辅助轧制难/易变形金属复合板的制备方法
WO2023030445A1 (zh) 一种用于车辆的电能传输系统、充电装置和电动车辆
CN112103749B (zh) 铜铝连接片及其制备方法
CN101590495B (zh) 一种颗粒增强铝基钢背复合板材的制备方法
CN102286714A (zh) 一种铜镍锡合金的制备方法
CN103469007B (zh) 高级端子连接器用铜合金及其制备方法和应用
JP2010100919A (ja) リチウムイオン電池電極用アルミニウム合金箔およびその製造方法
CN101274389B (zh) 铜铝接头压力焊接工艺
CN104014923A (zh) 一种铝合金扩散连接方法
WO2024056047A1 (zh) 一种新型铜铝复合端子
CN105610035A (zh) 一种铜铝接线端子的制造方法
CN205828469U (zh) 圆柱形电池模块
US20210362209A1 (en) Apparatus and method for forming large-scale thin-walled ring shell by hot-press bending with internal gas pressure
CN201423498Y (zh) 一种铝母材的原位自蔓延焊接修复方法中用的焊接模具
CN102935551A (zh) 铝合金薄壁环件的闪光焊成形方法
CN113571988B (zh) 一种牵引变压器铜导电连接结构的焊接方法
WO2021197425A1 (zh) 一种新型导线连接端子及焊接接头
CN212443715U (zh) 一种用于电池盖板和壳体的焊接装置
CN112080663A (zh) 铬锆铜合金材料电极杆制造方法
CN110788472A (zh) 一种适用于对接式铜铝过渡线夹的搅拌摩擦焊工艺方法
CN113265602A (zh) 一种快速提高铝合金强度的热处理方法
CN105896118A (zh) Al-Fe-B-RE铝合金电缆铜铝过渡端子及其制备方法
CN101807721A (zh) 用于动力型软包装锂离子蓄电池的组装方法
CN109355529A (zh) 一种铜合金

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant