I högströmsscenarierna för nya energifordon, smarta nät och förnybar energi, förtenna kopparskenor har blivit förstahandsvalet för viktiga ledande komponenter på grund av deras utmärkta ledningsförmåga, korrosionsbeständighet och processstabilitet. I detta dokument analyserar vi de tre kärnstegen i förtenningsprocessen på djupet, kombinerat med auktoritativa experimentella data och industriapplikationsfall, för att systematiskt demonstrera dess optimering av elektrisk ledningsförmåga, antioxidantskydd och svetstillförlitlighet för att förbättra de fem dimensionerna av de tekniska fördelarna med den tekniska designen och urvalet av en vetenskaplig grund.

What are the process tinned copper busbars?

1. Uppgradering av förbehandlingsprocesssystem

Enligt standardkraven [GB/T 5585.1-2018] ska basmaterialet i kopparskenor vara koppar av T2-kvalitet (koppar + silverhalt ≥ 99,9%). Den moderna förbehandlingsprocessen bryter igenom den traditionella fysiska poleringsmetoden och antar en trestegs kemisk behandlingsmetod:

• Alkalisk avfettning: med pH ≥ 12 NaOH-lösning (koncentration 50 g/L) för att avlägsna ytolja och fett, temperaturkontrollen är i 60-80 ℃.
• ultraljudschock: 40 kHz högfrekventa ultraljudsvågor för att avlägsna mikronstora partiklar av föroreningar
• Betningsaktivering: 10% svavelsyralösning används för att ta bort oxidskiktet och bilda en aktiv yta samtidigt.

Denna process minskar ytjämnheten hos kopparskenor från de ursprungliga 2,5 μm till 0,8 μm, vilket avsevärt förbättrar vidhäftningen av pläteringsskiktet (se tabell 1).

2. Intelligent reglering av pläteringsparametrar

Innovativ introduktion av pulspläteringsteknik, genom periodiska strömförändringar (frekvens 100 Hz, arbetscykel 30%) för att uppnå ett tätt pläteringsskikt. Jämfört med traditionell DC-plätering reduceras tennskiktets porositet med 62%, och tjocklekslikformigheten förbättras till ±1,5 μm (se tabell 1). Nyckelparametrar inkluderar:

• Tennjonkoncentration: 25-40 g/L
• Strömtäthet: 1,5-3 A/dm²
• Platteringslösningens temperatur: 20-35°C

3. Tekniska innovationer efter behandling

En dubbel skyddsprocess antas:

• Förseglingsbehandling i nanoskala: Använd ett silikonhaltigt skyddsmedel för att fylla de mikroskopiska porerna.
• Antioxidantpassivering: ett självreparerande skyddsskikt bildas av en kromatomvandlingsfilm.

What are the advantages of Tin-plated copper busbar?

1. Optimering av elektrisk ledningsförmåga

Även om tennpläteringsskiktet minskar den totala ledningsförmågan med cirka 5%, är ledningsförmågan för tennoxid (SnO₂) på dess yta 18 gånger högre än den för kopparoxid (CuO), vilket bibehåller stabil ledningsförmåga vid långvarig användning.

2. Långvarigt skydd mot oxidation

Jämförelse med 168 timmars saltspraytest:

• Bar kopparskena: 72 timmar grönrost, 168 timmar korrosionsyta > 30%.
• Förtennad koppar: 480 timmar utan synlig korrosion, 1000 timmars korrosionshastighet <3%.

3. Genombrott för lödningssäkerhet

Matt tennplätering (ytråhet Ra = 1,2μm) jämfört med blankt tenn (Ra = 0,3μm), svetshållfastheten ökade med 40%. När Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5 lod används når skjuvhållfastheten för lödfogen 58 MPa, vilket vida överstiger de 45 MPa som krävs enligt IEC-standarden.

4. Förbättrad värmeavledning

Värmeledningsförmågan hos det tennpläterade lagret når 67W/mK, och med den speciella mönsterdesignen kan värmeavledningseffektiviteten ökas med 22%. Under 200A kontinuerlig ström är temperaturökningen för förtennad kopparskena 18 ℃ lägre än den för ren kopparskena.

5. Miljömässiga och ekonomiska fördelar

 What is the Application?

A. Nytt energifordonsområde

I 800V högspänningsplattformsarkitekturen har förtenna kopparskenor blivit standarden för anslutning av batteripaketmoduler. Tesla 4680-batterisystemet antar 0,15 mm ultratunt tennpläterat lagerdesign, vilket ökar energitätheten med 16%.

B. Internationella standarder

IEC 61238-1:2018 lägger till en ny specifikation för testning av tennpläterade skikttjocklek, som kräver ≥8 μm plätering i kritiska områden och 95% kanttäckning.

How is the Process Flow Diagram?

Kopparsamlingsskenor → alkalisk avfettning (60℃/10min) → betningsaktivering (10%H₂SO₄/2min)
↓
Förtenningsbad (Sn²⁺ 30g/L, 25℃) → Pulsplätering (2A/dm², 15 min)
↓
Kromatpassivering (50℃/30s) → Varmluftstorkning (80℃/5min)

Slutsats

Tennpläterade kopparskenor, genom processinnovation för att uppnå prestandagenombrott, har högre ledningsstabilitet än blanka kopparskenor för att förbättra 28% och korrosionsbeständighetens livslängd förlängs med mer än 5 gånger. Med andra ledande företag som fortsätter att främja nanoplätering, gradientlegering och annan ny teknologisk forskning och utveckling, kommer förtenna kopparskenor att spela ett större värde i det smarta nätet, datacenter och andra framväxande områden. Det rekommenderas att designenheter prioriterar användningen av tennpläterade produkter som överensstämmer med IEC 61238-standarden och säkerställer långsiktig tillförlitlighet genom regelbundna saltspraytester (se ASTM B117).