नवीन ऊर्जा वाहनों, स्मार्ट ग्रिडों और नवीकरणीय ऊर्जा के उच्च-वर्तमान अनुप्रयोग परिदृश्यों में, टिन्ड कॉपर बसबार अपनी उत्कृष्ट चालकता, संक्षारण प्रतिरोध और प्रक्रिया स्थिरता के कारण प्रमुख प्रवाहकीय घटकों के लिए पहली पसंद बन गए हैं। इस पत्र में, हम टिन-प्लेटिंग प्रक्रिया के तीन मुख्य चरणों का गहराई से विश्लेषण करते हैं, आधिकारिक प्रयोगात्मक डेटा और उद्योग अनुप्रयोग मामलों के साथ संयुक्त रूप से, विद्युत चालकता, एंटीऑक्सीडेंट संरक्षण और वेल्डिंग विश्वसनीयता के अपने अनुकूलन को व्यवस्थित रूप से प्रदर्शित करने के लिए इंजीनियरिंग डिजाइन और वैज्ञानिक आधार के चयन के तकनीकी लाभों के पांच आयामों को बढ़ाते हैं।

What are the process tinned copper busbars?

1. पूर्व उपचार प्रक्रिया प्रणाली का उन्नयन

[जीबी/टी 5585.1-2018] मानक आवश्यकताओं के अनुसार, कॉपर बसबार की आधार सामग्री टी2 ग्रेड कॉपर (कॉपर + सिल्वर सामग्री ≥ 99.9%) होनी चाहिए। आधुनिक प्रीट्रीटमेंट प्रक्रिया पारंपरिक भौतिक पॉलिशिंग विधि से टूट जाती है और तीन-चरणीय रासायनिक उपचार विधि को अपनाती है:

• क्षारीय डीग्रीजिंग: सतह के तेल और ग्रीस को हटाने के लिए pH ≥ 12 NaOH समाधान (सांद्रता 50 ग्राम/ली) का उपयोग करना, तापमान नियंत्रण 60-80 ℃ में है।
• अल्ट्रासोनिक शॉक: प्रदूषकों के माइक्रोन आकार के कणों को हटाने के लिए 40 kHz उच्च आवृत्ति वाली अल्ट्रासोनिक तरंगें
• अचार सक्रियण: 10% सल्फ्यूरिक एसिड समाधान का उपयोग ऑक्साइड परत को हटाने और एक साथ सक्रिय सतह बनाने के लिए किया जाता है।

यह प्रक्रिया तांबे के बसबारों की सतह की खुरदरापन को मूल 2.5μm से घटाकर 0.8μm कर देती है, जिससे प्लेटिंग परत के आसंजन में उल्लेखनीय सुधार होता है (तालिका 1 देखें)।

2. प्लेटिंग मापदंडों का बुद्धिमान विनियमन

पल्स प्लेटिंग तकनीक का अभिनव परिचय, आवधिक वर्तमान परिवर्तन (आवृत्ति 100 हर्ट्ज, ड्यूटी साइकिल 30%) के माध्यम से एक सघन प्लेटिंग परत प्राप्त करने के लिए। पारंपरिक डीसी प्लेटिंग की तुलना में, टिन परत की छिद्रता 62% से कम हो जाती है, और मोटाई की एकरूपता ±1.5 μm तक सुधर जाती है (तालिका 1 देखें)। मुख्य मापदंडों में शामिल हैं:

• टिन आयन सांद्रता: 25-40 ग्राम/लीटर
• धारा घनत्व: 1.5-3 A/dm²
• प्लेटिंग समाधान तापमान: 20-35°C

3. उपचार के बाद तकनीकी नवाचार

दोहरी सुरक्षा प्रक्रिया अपनाई जाती है:

• नैनो-स्केल सीलिंग उपचार: सूक्ष्म छिद्रों को भरने के लिए सिलिकॉन युक्त सुरक्षात्मक एजेंट का उपयोग करना।
• एंटीऑक्सीडेंट निष्क्रियता: क्रोमेट रूपांतरण फिल्म द्वारा एक स्व-मरम्मत सुरक्षात्मक परत बनाई जाती है।

What are the advantages of Tin-plated copper busbar?

1. विद्युत चालकता का अनुकूलन

यद्यपि टिन चढ़ाना परत समग्र चालकता को लगभग 5% तक कम कर देती है, लेकिन इसकी सतह पर टिन ऑक्साइड (SnO₂) की चालकता कॉपर ऑक्साइड (CuO) की तुलना में 18 गुना अधिक होती है, जो दीर्घकालिक उपयोग में स्थिर चालकता बनाए रखती है।

2. ऑक्सीकरण के विरुद्ध दीर्घकालिक सुरक्षा

168 घंटे के नमक स्प्रे परीक्षण से तुलना:

• नंगे तांबे का बसबार: 72 घंटे तक हरा जंग, 168 घंटे तक संक्षारण क्षेत्र > 30%.
• टिनयुक्त तांबा: 480 घंटे तक बिना किसी दृश्यमान क्षरण के, 1000 घंटे तक क्षरण दर <3%.

3. सोल्डरिंग विश्वसनीयता में सफलता

मैट टिन प्लेटिंग (सतह खुरदरापन Ra = 1.2μm) की तुलना में चमकीले टिन (Ra = 0.3μm), वेल्डिंग शक्ति 40% से बढ़ जाती है। जब Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5 सोल्डर का उपयोग किया जाता है, तो सोल्डर जोड़ की कतरनी शक्ति 58MPa तक पहुँच जाती है, जो IEC मानक द्वारा आवश्यक 45 MPa से कहीं अधिक है।

4. उन्नत ऊष्मा अपव्यय

टिन-प्लेटेड परत की तापीय चालकता 67W/mK तक पहुँचती है, और विशेष पैटर्न डिज़ाइन के साथ, गर्मी अपव्यय दक्षता को 22% तक बढ़ाया जा सकता है। 200A निरंतर धारा के तहत, टिन किए गए तांबे के बसबार का तापमान वृद्धि नंगे तांबे के बसबार की तुलना में 18 ℃ कम है।

5. पर्यावरणीय और आर्थिक लाभ

 What is the Application?

A. नवीन ऊर्जा वाहन क्षेत्र

800V हाई-वोल्टेज प्लेटफ़ॉर्म आर्किटेक्चर में, टिनड कॉपर बसबार बैटरी पैक मॉड्यूल कनेक्शन के लिए मानक बन गए हैं। टेस्ला 4680 बैटरी सिस्टम 0.15 मिमी अल्ट्रा-पतली टिन-प्लेटेड परत डिज़ाइन को अपनाता है, जो 16% द्वारा ऊर्जा घनत्व को बढ़ाता है।

बी. अंतर्राष्ट्रीय मानक

आईईसी 61238-1:2018 में टिन-प्लेटेड परत मोटाई परीक्षण के लिए एक नया विनिर्देश जोड़ा गया है, जिसके लिए महत्वपूर्ण क्षेत्रों में ≥8 μm प्लेटिंग और 95% किनारा कवरेज की आवश्यकता होती है।

How is the Process Flow Diagram?

कॉपर बसबार तैयारी → क्षारीय डीग्रीजिंग (60℃/10मिनट) → पिकलिंग सक्रियण (10%H₂SO₄/2मिनट)
↓
टिन प्लेटिंग बाथ (Sn²⁺ 30g/L, 25℃) → पल्स प्लेटिंग (2A/dm², 15 मिनट)
↓
क्रोमेट निष्क्रियता (50℃/30s) → गर्म हवा सुखाने (80℃/5min)

निष्कर्ष

टिन-प्लेटेड तांबे के बसबार, प्रक्रिया नवाचार के माध्यम से प्रदर्शन सफलताओं को प्राप्त करने के लिए, नंगे तांबे के बसबार की तुलना में उच्च प्रवाहकीय स्थिरता है, जिससे 28% में सुधार होता है और संक्षारण प्रतिरोध जीवन 5 गुना से अधिक बढ़ जाता है। अन्य अग्रणी उद्यमों द्वारा नैनो-प्लेटिंग, ग्रेडिएंट मिश्र धातु और अन्य नई प्रौद्योगिकी अनुसंधान और विकास को बढ़ावा देने के साथ, टिन वाले तांबे के बसबार स्मार्ट ग्रिड, डेटा सेंटर और अन्य उभरते क्षेत्रों में अधिक मूल्य निभाएंगे। यह अनुशंसा की जाती है कि डिजाइन इकाइयाँ टिन-प्लेटेड उत्पादों के उपयोग को प्राथमिकता दें जो IEC 61238 मानक का अनुपालन करते हैं और नियमित नमक स्प्रे परीक्षण (एएसटीएम बी117 देखें) के माध्यम से दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करते हैं।