汇流排铝巴结构及汇流排铝巴与FPC的磁脉冲焊接方法与流程

本发明属于磁脉冲焊接，具体涉及汇流排铝巴结构及汇流排铝巴与fpc的磁脉冲焊接方法。

背景技术：

1、电动车动力电池常常由若干电池模组串并联而来，各电池模组的连接与控制、温度监控等功能是动力电池能否安全运行的关键因素，而这些功能目前通常由fpc、汇流排等组成的ccs(集成母排)来完成。目前主流的焊接方式为脉冲热压焊、激光焊、超声波焊接以及回流焊等，但上述焊接方式在焊接过程中均需提供焊锡等填充焊料，通过激光焊接或者热压脉冲焊使锡膏（焊锡丝）升温融化与母材形成焊缝，这一工艺流程常常导致虚焊、假焊、热裂纹等现象出现，应用至fpc材料与汇流排铝巴的焊接中，容易影响焊接后fpc材料的导电性，且使用焊料填充本身会影响焊接的接头强度，另外，激光焊等方式在焊接过程中温度较高，容易对fpc材料造成高温灼伤。

2、磁脉冲作为一种新型固相焊接工艺，在异种金属焊接领域具有更多优势。其基本原理为通过高频脉冲电流在线圈与工件间产生电磁力，驱动工件在高速碰撞下发生塑性变形从而达到焊接效果。但fpc往往厚度较小，其单层材料往往不到50μm，其中铜箔厚度大约为18μm，采用fpc作为飞板时难以准确控制焊接速度，过高的焊接速度可能会对fpc材料造成损伤，过低的焊接速度则会影响焊接结果，采用汇流排铝巴作为飞板时则会有焊接区域难以控制、焊接区域及其他区域均变形较大等问题的存在。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种焊接时待焊部的可控性更高，焊接后汇流排铝巴整体表面更加平整，焊接效果更稳定、焊接质量更好的汇流排铝巴结构及汇流排铝巴与fpc的磁脉冲焊接方法。

2、本发明的内容提供一种汇流排铝巴结构，包括铝巴主体和用于与fpc进行磁脉冲焊接的待焊部，所述待焊部一体设置在铝巴主体的一端，且待焊部相对于铝巴主体呈下凹状设置，待焊部上表面低于铝巴主体上表面、下表面低于铝巴主体下表面，且待焊部的宽度大于或等于fpc用于焊接的一端宽度，进行磁脉冲焊接时，fpc用于焊接的一端位于待焊部上表面的上方。

3、更进一步地，所述待焊部包括倾斜段和平面段，所述倾斜段和平面段沿待焊部的长度方向设置，所述平面段与铝巴主体平行并与倾斜段的低位端一体连接，所述倾斜段的高位端与铝巴主体的一端一体连接，以使待焊部一体设置在铝巴主体的一端。

4、更进一步地，进行磁脉冲焊接时，所述倾斜段与平面段的交界处位于焊接区域的中部。

5、更进一步地，所述倾斜段相对于铝巴主体的倾斜角度α为4.5°~8.5°。

6、更进一步地，所述倾斜段的水平长度为8mm~11mm，平面段的长度为10mm~15mm。

7、更进一步地，所述铝巴主体一端设置有缺口，所述待焊部位于该缺口内，所述倾斜段的高位端与缺口的一侧一体连接，所述平面段背离倾斜段的一端朝背离铝巴主体的方向设置。

8、更进一步地，所述待焊部在铝巴主体的一端为向背离铝巴主体的方向延伸设置。

9、更进一步地，所述铝巴主体的一端沿上表面向下凹陷设置并沿下表面向下凸起设置，形成所述待焊部。

10、更进一步地，所述待焊部的宽度小于或等于fpc用于焊接的一端宽度的两倍。

11、本发明的内容还提供一种汇流排铝巴与fpc的磁脉冲焊接方法，其特征是，所述汇流排铝巴使用了上述的汇流排铝巴结构，该方法包括以下步骤：

12、s1、将fpc用于焊接的一端的外部绝缘层剥离，以露出铜箔层；

13、s2、使fpc用于焊接的一端位于待焊部上表面的上方，使其露出铜箔层的区域与待焊部在焊接方向上重合，并保持fpc该端与待焊部在焊接方向上具有间隔；

14、s3、进行磁脉冲焊接。

15、本发明的有益效果是，使得汇流排铝巴上的待焊部在铝巴主体上形成独立模块，独立于铝巴主体，焊接时的可控性更高，在保障焊接可达性的情况下，尽可能减少电磁力对汇流排铝巴上其他区域的影响，焊接过程中汇流排铝巴的铝巴主体不受变形影响，待焊部受电磁力的向上作用发生形变，最后与铝巴主体共面，应用至汇流排铝巴与fpc的磁脉冲焊接中时，在实现汇流排铝巴为飞板、fpc为基板的焊接方式的基础上，保障焊接质量的同时使焊接后汇流排铝巴整体表面更加平整，避免因焊后形状变化导致整体外形尺寸变化，更好地满足后期装配时的安装精度及空间要求。

16、在待焊部包括倾斜段和平面段的结构下，在保障焊后表面平整度的基础上，焊接过程中，倾斜段所形成的斜坡结构可为焊缝中心处提供一定的碰撞角度，平面段可避免焊接间隙持续增大，保证了焊接区域焊接过程中产生足够的电磁力，使焊接效果更加稳定，增加焊缝中心的可焊性与提高焊接后焊缝的力学性能，焊接质量更好，可以确保连接处在受到机械应力时，尤其是振动和热膨胀时的稳定性和耐久性，能够更好地适应汽车经常面临复杂的环境挑战，如振动、温度变化、湿度和化学腐蚀等，有助于延长汽车电子组件的使用寿命，确保汽车的可靠性和安全性。

技术特征：

1.一种汇流排铝巴结构，其特征是，包括铝巴主体（1）和用于与fpc进行磁脉冲焊接的待焊部（2），所述待焊部（2）一体设置在铝巴主体（1）的一端，且待焊部（2）相对于铝巴主体（1）呈下凹状设置，待焊部（2）上表面低于铝巴主体（1）上表面、下表面低于铝巴主体（1）下表面，且待焊部（2）的宽度大于或等于fpc用于焊接的一端宽度，进行磁脉冲焊接时，fpc用于焊接的一端位于待焊部（2）上表面的上方。

2.如权利要求1所述的汇流排铝巴结构，其特征是，所述待焊部（2）包括倾斜段（21）和平面段（22），所述倾斜段（21）和平面段（22）沿待焊部（2）的长度方向设置，所述平面段（22）与铝巴主体（1）平行并与倾斜段（21）的低位端一体连接，所述倾斜段（21）的高位端与铝巴主体（1）的一端一体连接，以使待焊部（2）一体设置在铝巴主体（1）的一端。

3.如权利要求2所述的汇流排铝巴结构，其特征是，进行磁脉冲焊接时，所述倾斜段（21）与平面段（22）的交界处位于焊接区域（500）的中部。

4.如权利要求3所述的汇流排铝巴结构，其特征是，所述倾斜段（21）相对于铝巴主体（1）的倾斜角度α为4.5°~8.5°。

5.如权利要求4所述的汇流排铝巴结构，其特征是，所述倾斜段（21）的水平长度为8mm~11mm，平面段（22）的长度为10mm~15mm。

6.如权利要求2-5任一项所述的汇流排铝巴结构，其特征是，所述铝巴主体（1）一端设置有缺口，所述待焊部（2）位于该缺口内，所述倾斜段（21）的高位端与缺口的一侧一体连接，所述平面段（22）背离倾斜段（21）的一端朝背离铝巴主体（1）的方向设置。

7.如权利要求2-5任一项所述的汇流排铝巴结构，其特征是，所述待焊部（2）在铝巴主体（1）的一端为向背离铝巴主体（1）的方向延伸设置。

8.如权利要求1所述的汇流排铝巴结构，其特征是，所述铝巴主体（1）的一端沿上表面向下凹陷设置并沿下表面向下凸起设置，形成所述待焊部（2）。

9.如权利要求1-5、8任一项所述的汇流排铝巴结构，其特征是，所述待焊部（2）的宽度小于或等于fpc用于焊接的一端宽度的两倍。

10.一种汇流排铝巴与fpc的磁脉冲焊接方法，其特征是，所述汇流排铝巴（100）使用了权利要求1-9任一项所述的汇流排铝巴结构，该方法包括以下步骤：

技术总结本发明属于磁脉冲焊接技术领域，具体涉及汇流排铝巴结构及汇流排铝巴与FPC的磁脉冲焊接方法，包括铝巴主体和用于与FPC进行磁脉冲焊接的待焊部，所述待焊部一体设置在铝巴主体的一端，且待焊部相对于铝巴主体呈下凹状设置，待焊部上表面低于铝巴主体上表面、下表面低于铝巴主体下表面，且待焊部的宽度大于或等于FPC用于焊接的一端宽度，进行磁脉冲焊接时，FPC用于焊接的一端位于待焊部上表面的上方。本发明焊接时待焊部的可控性更高，焊接后汇流排铝巴整体表面更加平整，焊接效果更稳定、焊接质量更好。技术研发人员：卢方勇,王鹏,孙立靖,王冲,李伟,王庆受保护的技术使用者：华瞬（深圳）智能装备有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6