线束世界 | Hot Application-电动汽车的Wire Compacting（线束焊接整形）

来源：•作者：•2021-06-08 10:45

电动汽车(EV)电缆线连接

今天的电动汽车需要更强大、快速和高效的供电系统。每一辆电动汽车内都布置有长达几公里的电缆线。作为车辆的“中枢神经系统”，电缆线的连接必须0故障且足够坚固，以确保车辆内外装置供电和工作稳定，例如车辆充电、启动、车灯显示、传感器数据读取等。

在电缆线布置时，工程师需要考虑一些问题：包括热管理、接触电阻、连接器尺寸、机械应力载荷、产品寿命和降低成本等。采用Wire Compacting（线束焊接整形）工艺可以解决以上问题。这里我们介绍一下Resistance Wire Compacting工艺。

工程上的问题

电动汽车需要依靠强大的电气连接来有效地分配电池动力。绞线因为其灵活性和耐用性优点被使用，但由于它们很重，相互之间难以坚固和可靠连接。

因此，这里引入Wire Compacting工艺，由于其动作和目的与Harness Welding（线束焊接）类似，也可以称之为线束焊接整形。将多股绞线焊接形成坚固的长方体形状，且具有较小的接触电阻，同时可以减少整体重量。

什么是Wire Compacting？

Wire Compacting就是对松散的多股线束压实并焊接成所需的形状，以更好更方便连接到其它组件。除了EV高压线束焊接应用外，线束焊接还应用于安全带传感器、温度传感器连接、安全气囊启动器、Y和T形连接，以及电池管理系统的生产上。

以上图片是电阻线束焊接的案例。Resistance wire compacting可用于绞线和实心线的连接。一个装有钨电极的焊头用来传递电流，在垂直方向上施加压力压紧线束通电加热成形，两侧陶瓷夹具帮助控制最终的形状。

为什么要Wire Compacting？

原因1：降低接触电阻

随着接触电阻增加，电流减少，会在接触表面上产生热量。随着时间的推移，高温会削弱电缆寿命。电气系统的寿命与其累积的热量成正比。而通过Wire Compacting工艺的接头接触电阻会降低，进而有助于降低电气系统产生的热量，延长使用寿命。

绞线电缆通常有散乱磨损的末端，在连接终端之前需要整理在一起。厂家通常使用套管，以减少安装尺寸。这个过程费工费时。通过Wire Compacting工艺后，电缆末端是规整的形状，安装尺寸也更小，不需要增加套管，减少了整体重量，这是一个巨大的优势。此外，压实的电缆还可以直接焊接到异形端子上。

焊缝上的局部加热和冷却循环会导致材料微小的膨胀和收缩。材料在冷却过程中发生松弛后，通常不会恢复到原来状态，从而缩短了零件寿命。通过Wire Compacting工艺后，接触电阻降低，导致工作温度降低，减少热循环，并最终提高产品寿命。

电动汽车市场正变得极具竞争力，每个制造商都寻求以更低的成本生产出越来越好的产品。通过Wire Compacting工艺，减少了复杂组装工序，例如整理散乱的线缆末端或者增加末端套管，节约了时间和费用。

由于振动和G-Force引起的应力会导致电导率的退化或失效。通过Wire Compacting工艺获得更加健壮的连接，减少因机械应力负载造成的问题。

适合哪些材料？

WIre Compacting工艺是铜线焊接的理想解决方案，无论表面是否有锡或银涂层。焊接强度根据应用而不同，从焊接单条导线到焊接铜端子。目前可以实现的焊接尺寸是90mm2。可集成自动化实现自动切割和焊接整形，以方便随后与端子焊接。

暴露在空气中的铝表面会发生的氧化反应，氧化层会降低焊接强度。镀镍的铜线，由于基础材料和涂层的熔点不同，无法得到稳定的焊接结果。其它材料如钢、镍、镍铬合金(NiCr)、Nisil(NiSil)、NiCroSil，所有这些材料都会对钨电极的寿命产生负面影响。

Wire Compacting工艺过程。

Wire Compacting 案例

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