CN215119465U - 一种叠层母排及其灌封工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种叠层母排及其灌封工装，所述叠层母排依次设置下表面绝缘胶膜、支撑板、中间绝缘胶膜、汇流排、采样线束和上表面绝缘胶膜，所述汇流排上开有焊接孔，所述中间绝缘胶膜和上表面绝缘胶膜之间设有绝缘框架，中间绝缘胶膜和绝缘框架形成一个容纳腔，所述汇流排和采样线束通过设置在容纳腔内，所述采样线束排列在汇流排的间隙间，上表面绝缘胶膜固定设置汇流排的上表面。本方案通过采用绝缘框架和支撑板，降低了加工成本，通过将绝缘框架和中间绝缘胶膜形成的容纳腔设置采样线束和汇流排，降低加工难度，提高加工效率，使用灌封胶一体灌封采样线束和汇流排，母排内部没有空气，与外界完全隔离。

Description

一种叠层母排及其灌封工装

技术领域

本实用新型涉及叠层母排制造领域，尤其涉及一种叠层母排及其灌封工装。

背景技术

叠层母排又称复合母排，是一种多层复合结构连接排，是配电系统的高速公路。叠层母排具有可重复电气性能、低阻抗、抗干扰、可靠性好、节省空间、装配简洁快捷等特点的大功率模块化连接结构部件，用复合母线排可以提供现代的、易于设计、安装快速和结构清晰的配电系统，被广泛应用在电力及混合牵引、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领域。

现如今，对于新能源的开发利用正火热，超级电容模组、电池包等储能领域中也大量使用叠层母排，但是新能源领域使用母排普遍小巧精细，且像超级电容模组和电池包等储能领域还需要设有采样线束进行实时监测的需求。而现有技术中常用的叠层母排有三类，分别为：树脂灌封、绝缘膜热压封边及树脂喷涂封边。公开号CN110379542A公开了一种复合母排及其加工方法，包括多个导电层、多个陶瓷基半固化片、多个绝缘板、多个输入端接头和多个输出端接头，所述导电层的两面均通过陶瓷基半固化片与绝缘板连接，所述输入端接头和输出端接头均与导电层连接，热压使绝缘板上的安装槽与导电层通过陶瓷基半固化片适配粘合，最后对复合母排的边缘进行绝缘封边；公开号CN211151838U公开了一种用于单管控制器的绝缘复合母排装置，所述复合母排包括从上到下层叠设置的顶层绝缘膜、正极板、第二绝缘膜、负极板、第三绝缘膜、三相输出极板、底层绝缘膜，复合母排的各层通过高温绝缘胶粘接成为一个整体；仅仅通过热压容易使母排内部存在空隙与外部环境联通，使用的环境对产品性能有极大影响。

现有的对于上述问题的解决方案较常见的是用厚绝缘底板加工出凹槽，将线束及导电体嵌入其中压合，但是这种工艺较复杂，而且成本高，对于小母排的压制也比较困难，不利于检测线束的固定。

实用新型内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种母排内部无外部隔绝无间隙、加工简单、制造成本低的叠层母排及其灌封工装。

为了达到上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种叠层母排，从下至上依次层叠固定设置下表面绝缘胶膜、支撑板、中间绝缘胶膜、多个汇流排、两个采样线束和上表面绝缘胶膜，一个采样线束的一端与汇流排连接，另一端与正极连接，一个采样线束的一端与汇流排连接，另一端与负极连接，所述汇流排上开有若干个焊接孔，所述中间绝缘胶膜和上表面绝缘胶膜之间设有一个由多个连接边围绕形成的绝缘框架，中间绝缘胶膜和绝缘框架形成一个容纳腔，所述汇流排和采样线束通过灌封胶灌封设置在容纳腔内，所述采样线束排列在汇流排的间隙间，上表面绝缘胶膜固定设置汇流排的上表面。

与现有技术相比，通过绝缘框架和支撑板来替代厚绝缘底板，减少了材料的使用，降低加工成本；通过将汇流排和采样线束设置在容纳腔内来替代在厚绝缘底板上加工出凹槽嵌入线束和导电体，加工难度降低，更加有利于小母排的制作；通过使用灌封胶灌封固定汇流排和采样线束来替代在厚绝缘底板上压合线束和导电体，叠层母排间的间隙与周围环境全部隔绝，封闭了电器通道，极大地降低了湿度、悬浮颗粒、酸碱性等对叠层母排内部的影响，提高了叠层母排的使用寿命和可靠性，实现叠层母排灌封一体，内部无缝隙。

作为优选，多个汇流排平行错位设置在容纳腔的中部，多个汇流排平行斜放在容纳腔的左右两侧。在相同情况下，采用斜放汇流排的摆放结构减小绝缘框架的面积，更加节省成本，而且为不改变汇流排数量的情况下，斜放汇流排为采样线束提供了摆放空间。

作为优选，所述汇流排为长条形铝排，两个焊接孔对称设置在汇流排的两侧。

作为优选，所述下表面绝缘胶膜、支撑板、中间绝缘胶膜和上表面绝缘胶膜上设有与汇流排的焊接孔相对应的小孔。

作为优选，所述下表面绝缘胶膜、中间绝缘胶膜和上表面绝缘胶膜为单面/双面背胶的PET 膜。这样通过压合背胶的PET膜将叠层母排的各部件固定粘合，热压过程受力均匀，连接部位无间隙，而且绝缘性能好。

作为优选，所述支撑板和绝缘框架采用FR-4板加工成型。

作为优选，所述容纳腔内灌封胶的上表面与汇流排的上表面齐平。这样在固定上表面绝缘胶膜时，上表面绝缘胶膜和汇流排上表面之间无褶皱和气泡。

作为优选，所述灌封胶为环氧树脂灌封胶。环氧树脂灌封胶价格低，降低制造成本，而且使用方便。

一种叠层母排的灌封工装，用于制作如上所述的叠层母排，从下至上依次包括下模板、卸料板、第一硅胶垫、第一离型膜、第二离型膜、第二硅胶垫和上模板，所述叠层母排所述下模板上设有多个向上凸起的定位销，所述定位销与汇流排上的焊接孔一一对应，所述卸料板、第一硅胶垫、第一离型膜、第二离型膜、第二硅胶垫和上模板上设有与定位销相适应的小孔。离型膜具有不沾性，方便分离取下制作完成的叠层母排，硅胶垫能够防止在加工过程中损伤叠层母排，起到缓冲的作用。

作为优选，所述叠层母排设置在第一离型膜和第二离型膜之间，所述叠层母排的下表面绝缘胶膜与第一离型膜接触，上表面绝缘胶膜与第二离型膜接触。

本实用新型由于采用了以上的技术方案具有以下有益效果：

1、通过采用绝缘框架和支撑板，减少了加工材料的使用，降低了加工成本；

2、通过将绝缘框架和中间绝缘胶膜形成的容纳腔设置采样线束和汇流排，无需加工凹槽，加工难度降低，提高加工效率；

3、通过在灌封胶在容纳腔内灌封采样线束和汇流排，叠层母排内部没有空气，与外界完全隔离。

附图说明

图1为叠层母排的爆炸图；

图2为灌封工装的爆炸图；

图3为叠层母排的结构示意图；

附图标记说明：1、下表面绝缘胶膜；2、支撑板；3、中间绝缘胶膜；4、绝缘框架；5、汇流排；6、采样线束；7、上表面绝缘胶膜；8、下模板；9、卸料板；10、第一硅胶垫；11、第一离型膜；12、第二离型膜；13、第二硅胶垫；14、上模板；15、定位销；16、叠层母排。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1和图3所示，一种叠层母排16，从下至上依次层叠固定设置下表面绝缘胶膜1、支撑板2、中间绝缘胶膜3、多个汇流排5、两个采样线束6和上表面绝缘胶膜7，其中，支撑板2的面积最大。所述汇流排5上开有若干个焊接孔和若干个连接孔，在本实施例中，焊接孔为两个，连接孔为两个；一个采样线束6的一端与汇流排5的连接孔铆接，另一端与正极连接；一个采样线束6的一端与汇流排5的连接孔铆接，另一端与负极连接。所述采样线束6的表皮材料采用耐高温高压的特氟龙，所述支撑板2和绝缘框架4采用FR-4板加工成型，在采用金属或其他材料时，应当调整中间绝缘胶膜3的厚度以确保绝缘性能。所述中间绝缘胶膜3和上表面绝缘胶膜7之间设有一个由多个连接边围绕形成的绝缘框架4，在本实施例中，所述绝缘框架4为一体成型的四边形框架。所述中间绝缘胶膜3和绝缘框架4形成一个容纳腔，汇流排5和采样线束6通过灌封胶灌封设置在容纳腔内，所述采样线束6排列在汇流排5的间隙间，上表面绝缘胶膜7固定设置在汇流排5的上表面。作为优选，所述灌封胶为高导热、高流动性环氧树脂灌封胶，环氧树脂灌封胶有较好的粘接强度和耐化学性能，而且价格较低，这样在灌封时，灌封胶能够快速覆盖容纳腔内的所有位置，确保母排内没有空隙，灌封胶的表面能够快速变成一个平面，缩短叠层母排的制作时间。

所述下表面绝缘胶膜1和支撑板2的下表面固定连接，支撑板2的上表面与中间绝缘胶膜3固定连接，中间绝缘胶膜3与绝缘框架4的下表面，绝缘框架4的上表面与上表面胶膜 7固定连接，在一种实施方式中，可以采用销钉定位、螺钉锁紧固定的方式固定连接下表面绝缘胶膜1、支撑板2、中间绝缘胶膜3、绝缘框架4和上表面胶膜7，在另一种实施方式中，也可以采用胶粘合的方式固定连接下表面绝缘胶膜1、支撑板2、中间绝缘胶膜3、绝缘框架4和上表面胶膜7。在本实施例中，所述下表面绝缘胶膜1、中间绝缘胶膜3和上表面绝缘胶膜7为单面/双面背胶的PET膜，通过热压的方式固定连接下表面绝缘胶膜1、支撑板2、中间绝缘胶膜3、绝缘框架4和上表面胶膜7。

多个汇流排5平行错位设置在容纳腔的中部，多个汇流排5平行斜放在容纳腔的左右两侧。这样，在不改变汇流排5数量的情况下，采用斜放汇流排5的摆放结构能够有效减小绝缘框架4的面积，更加节省成本，而且斜放汇流排5为采样线束6提供了更多的摆放空间。

在本实施例中，所述汇流排5为长条形铝排，两个焊接孔对称设置在汇流排5的两侧。所述下表面绝缘胶膜1、支撑板2、中间绝缘胶膜3和上表面绝缘胶膜7上设有与汇流排5的焊接孔相对应的小孔。所述支撑板2的四周还设有多个安装孔，下表面绝缘胶膜1、支撑板2、中间绝缘胶膜3和上表面绝缘胶膜7还可以设有用于避让采样线束6和汇流排5铆钉的避让孔。

如图2所示的一种叠层母排的灌封工装，用于制作本叠层母排16，从上至下包括下模板8、卸料板9、第一硅胶垫10、第一离型膜11、第二离型膜12、第二硅胶垫13和上模板14，所述叠层母排所述下模板8上设有多个向上凸起的定位销15，所述定位销15与下模板8固定连接或一体成型。所述定位销15与汇流排5上的焊接孔一一对应，所述卸料板9、第一硅胶垫10、第一离型膜11、第二离型膜12、第二硅胶垫13和上模板14上设有与定位销15相适应的小孔，定位销15贯通伸出上模板14的小孔。所述叠层母排设置在第一离型膜11和第二离型膜12之间，所述叠层母排的下表面绝缘胶膜1与第一离型膜11接触，上表面绝缘胶膜7与第二离型膜12接触。

在本实施例中，叠层母排16的灌封工装的使用步骤如下：

1、将下模板8放置在水平面上，依次定位叠装卸料板9、第一硅胶垫10和第一离型膜 11，使第一离型膜11的表面为水平面；

2、依次将下表面绝缘胶膜1、支撑板2、中间绝缘胶膜3和绝缘框架4叠装在第一离型膜11上，然后依次将第二离型膜12、第二硅胶垫13和上模板14叠装在第一离型膜11上，在加热加压的条件下，恒温恒压使下表面绝缘胶膜1和中间绝缘胶膜3上的胶充分融化反应，然后依次取下上模板14、第二硅胶垫13和第二离型膜12，确保相互连接处没有缝隙，形成一个可以容纳灌封胶的容纳腔；

3、通过汇流排5的焊接孔与定位销15配合，将汇流排5定位固定在容纳腔内，将采样线束6和汇流排5一一对应铆接并整齐排列在汇流排间隙间并采用胶粘剂将采样线束6贴服在中间绝缘胶膜3的表面，所述胶粘剂可以是中间绝缘胶膜3上的背胶，也可以是其他胶粘剂；

4、调至灌封胶对汇流排5和采样线束6进行灌封，引导灌封胶覆盖所有，直至灌封胶上表面与汇流排5上表面齐平，然后转移至烘箱内烘烤固化；

5、初步检验耐压情况及采样线6束导通情况，将所有汇流排5上的焊接孔扩孔至要求尺寸，清理汇流排5的上表面，依次将上表面绝缘胶膜7、第二离型膜12、第二硅胶垫13和上模板14叠装在汇流排5上，在加热加压的条件下，恒温恒压使上表面绝缘胶膜7与汇流排上表面固定，确保粘贴的结合度，完成叠层母排的制备。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种叠层母排，从下至上依次层叠固定设置下表面绝缘胶膜(1)、支撑板(2)、中间绝缘胶膜(3)、多个汇流排(5)、两个采样线束(6)和上表面绝缘胶膜(7)，一个采样线束(6)的一端与汇流排(5)连接，另一端与正极连接，一个采样线束(6)的一端与汇流排(5)连接，另一端与负极连接，其特征在于，所述汇流排(5)上开有若干个焊接孔，所述中间绝缘胶膜(3)和上表面绝缘胶膜(7)之间设有一个由多个连接边围绕形成的绝缘框架(4)，中间绝缘胶膜(3)和绝缘框架(4)形成一个容纳腔，所述汇流排(5)和采样线束(6)通过灌封胶灌封设置在容纳腔内，所述采样线束(6)排列在汇流排(5)的间隙间，上表面绝缘胶膜(7)固定设置在汇流排(5)的上表面。

2.根据权利要求1所述的一种叠层母排，其特征在于，多个汇流排(5)平行错位设置在容纳腔的中部，多个汇流排(5)平行斜放在容纳腔的左右两侧。

3.根据权利要求1所述的一种叠层母排，其特征在于，所述汇流排(5)为长条形铝排，两个焊接孔对称设置在汇流排(5)的两侧。

4.根据权利要求1所述的一种叠层母排，其特征在于，所述下表面绝缘胶膜(1)、支撑板(2)、中间绝缘胶膜(3)和上表面绝缘胶膜(7)上设有与汇流排(5)的焊接孔相对应的小孔。

5.根据权利要求1所述的一种叠层母排，其特征在于，所述下表面绝缘胶膜(1)、中间绝缘胶膜(3)和上表面绝缘胶膜(7)为单面/双面背胶的PET膜。

6.根据权利要求1所述的一种叠层母排，其特征在于，所述支撑板(2)和绝缘框架(4)采用FR-4板加工成型。

7.根据权利要求1所述的一种叠层母排，其特征在于，所述容纳腔内灌封胶的上表面与汇流排的上表面齐平。

8.根据权利要求1所述的一种叠层母排，其特征在于，所述灌封胶为环氧树脂灌封胶。

9.一种叠层母排的灌封工装，其特征在于，用于制作如权利要求1-8中任一项所述的叠层母排，从下至上依次包括下模板(8)、卸料板(9)、第一硅胶垫(10)、第一离型膜(11)、第二离型膜(12)、第二硅胶垫(13)和上模板(14)，所述叠层母排所述下模板(8)上设有多个向上凸起的定位销(15)，所述定位销(15)与汇流排(5)上的焊接孔一一对应，所述卸料板(9)、第一硅胶垫(10)、第一离型膜(11)、第二离型膜(12)、第二硅胶垫(13)和上模板(14)上设有与定位销(15)相适应的小孔。

10.根据权利要求9所述的一种叠层母排的灌封工装，其特征在于，所述叠层母排设置在第一离型膜(11)和第二离型膜(12)之间，所述叠层母排的下表面绝缘胶膜(1)与第一离型膜(11)接触，上表面绝缘胶膜(7)与第二离型膜(12)接触。

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