CN217691753U - 用于电能传输的连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种用于电能传输的连接结构，包括铜铝复合端子、柔性连接部和刚性连接部，所述铜铝复合端子的第一端由铜铝复合基材构成，所述铜铝复合端子的第二端和所述刚性连接部的第一端通过所述柔性连接部固定连接。本实用新型的铜铝复合端子和刚性连接部通过柔性连接部连接，可以在保证相同载流量的情况下，极大的减轻端子本身的重量，节约成本，实现轻量化；可以避免整车在震动过程中对与之连接的连接器以及用电器造成损害。

Description

用于电能传输的连接结构

技术领域

本实用新型涉及汽车电连接技术领域，尤其涉及一种用于电能传输的连接结构。

背景技术

目前整车的连接系统与控制系统的线束连接中，大部分采用螺接的装配方式，在OEM(Original Equipment Manufacturer，协作生产)整车厂，配电盒、保险丝盒或用电器的连接位置大多数都是以铜材质增加金属镀层的方式与线束进行螺接，铜端子与铝线进行焊接，再与配电盒、保险丝盒或用电器进行螺接装配，端子以铜材质为主，端子的成本较高，在整车高压连接系统采用的铝连接为铝扁带或者铝棒，导体本身刚度较高，会产生共振的现象，导致损坏连接器或用电器。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种用于电能传输的连接结构，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于电能传输的连接结构，克服现有技术中存在的问题，本实用新型的铜铝复合端子和刚性连接部通过柔性连接部固定连接，可以在保证相同载流量的情况下，极大的减轻端子本身的重量，节约成本，实现轻量化；可以避免整车在震动过程中对与之连接的连接器以及用电器造成损害。

本实用新型的目的是这样实现的，一种用于电能传输的连接结构，包括铜铝复合端子、柔性连接部和刚性连接部，所述铜铝复合端子的第一端由铜铝复合基材构成，所述铜铝复合端子的第二端和所述刚性连接部的第一端通过所述柔性连接部连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述铜铝复合端子包括铝板本体，所述铝板本体的第一端的厚度方向的两侧设置铜板层，所述铝板本体的第二端固定连接所述柔性连接部。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述铜铝复合端子的第一端设置连接通孔，所述连接通孔贯通于所述铜板层和所述铝板本体设置。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述铜铝复合端子的各表面至少部分设有金属保护镀层。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述铜铝复合端子的厚度尺寸大于等于0.1mm。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述铝板本体的体积大于等于所述铜铝复合端子的体积的50％。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述铜铝复合端子的横截面呈矩形设置，所述铜铝复合端子的宽度尺寸大于等于1mm。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述柔性连接部为编织铝扁带或多层薄板叠加的柔性铝扁带或多芯线缠绕绞合成型的铝扁带。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述刚性连接部为铝扁带。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述柔性连接部的第一端与所述铜铝复合端子的第二端焊接固定，所述柔性连接部的第二端与所述刚性连接部的第一端焊接固定。

由上所述，本实用新型提供的用于铝线传输的连接结构具有如下有益效果：

本实用新型的用于铝线传输的连接结构中，铜铝复合端子的第一端由铜铝复合板材构成，避免了铜铝连接时的原电池反应，相比铝端子，既可以避免在连接时与对铜件产生的电位差腐蚀，又可以避免长期疲劳产生的蠕变；原材采用固液冶金的形式制造，铜与铝结合位置为近似于直线；相同的体积情况下，铜铝复合端子会比铜端子更轻，可以在保证相同载流量的情况下，极大的减轻端子本身的重量，节约成本，实现轻量化；

铜铝复合端子的第一端设置连接通孔，用于与其他零件通过螺接的方式实现连接，避免了铝端子与铜件的螺接产生的电化学腐蚀，也避免了长期疲劳蠕变的产生；铜铝复合端子由铜铝复合板材或者卷材通过冲压加工的方式实现铜铝复合端子的制造，通过多工位级进模具，冲压加工出成品或半成品，实现产品的高速自动化冲压；

本实用新型的铜铝复合端子和刚性连接部通过柔性连接部固定连接，可以避免整车在震动过程中对与之连接的连接器以及用电器造成损害。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型的用于铝线传输的连接结构的主视图。

图2：为本实用新型的用于铝线传输的连接结构的俯视图。

图3：为本实用新型的铜铝复合端子的示意图。

图4：为本实用新型的铜铝复合端子的剖视图。

图5：为本实用新型的柔性连接部的示意图。

图6：为本实用新型的刚性连接部的示意图。

图中：

100、用于铝线传输的连接结构；

1、铜铝复合端子；11、铝板本体；12、铜板层；13、连接通孔；

2、柔性连接部；

3、刚性连接部。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1至图6所示，本实用新型提供一种用于铝线传输的连接结构100，包括铜铝复合端子1、柔性连接部2和刚性连接部3，铜铝复合端子1的第一端由铜铝复合板材构成，铜铝复合端子1的第二端和刚性连接部3的第一端通过柔性连接部2固定连接。

本实用新型的用于铝线传输的连接结构中，铜铝复合端子的第一端由铜铝复合板材构成，避免了铜铝连接时的原电池反应，相比铝端子，既可以避免在连接时与对铜件产生的电位差腐蚀，又可以避免长期疲劳产生的蠕变；相同的体积情况下，铜铝复合端子会比铜端子更轻，可以在保证相同载流量的情况下，极大的减轻端子本身的重量，节约成本，实现轻量化；本实用新型的铜铝复合端子和刚性连接部通过柔性连接部固定连接，可以避免整车在震动过程中对与之连接的连接器以及用电器造成损害。

进一步，如图3、图4所示，铜铝复合端子1包括铝板本体11，铝板本体11的第一端的厚度方向的两侧(即顶、底两侧壁上)设置铜板层12，铝板本体11的第二端固定连接柔性连接部2。铝板本体11的第一端，铝以液态冶金的形式与铜板层12进行复合，产生铜铝化合物，形成铜铝复合板材。原材采用固液冶金的形式制造，铜与铝结合位置为近似于直线。

铜铝复合端子1以板材或者卷材的形式进行冲压(由铜铝复合板通过冲压加工的方式制造出铜铝复合端子)，在冲压生产过程中：最少一序冲孔或最少一序切边或至少一序成型生产出半成品或成品。

铝材和铜材还可以通过电阻焊接、摩擦焊接、超声波焊接、弧焊、激光焊接、电子束焊接、压力扩散焊接、磁感应焊接的一种或几种进行焊接，形成铜铝复合板材。

电阻焊接方式，是指一种利用强大电流通过电极和工件间的接触点，由接触电阻产生热量而实现焊接的一种方法。

摩擦焊方式，是指利用工件接触面摩擦产生的热量为热源，使工件在压力作用下产生塑性变形而进行焊接的方法。

超声波焊接方式，是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。

弧焊方式，是指以电弧作为热源，利用空气放电的物理现象，将电能转换为焊接所需的热能和机械能，从而达到连接金属的目的，主要方法有焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等。

激光焊接方式，是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。

摩擦焊接方式，是指利用工件接触面摩擦产生的热量为热源，使工件在压力作用下产生塑性变形而进行焊接的方法。

电子束焊接方式，是指利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空或非真空中的焊接面，使被焊工件熔化实现焊接。

压力焊接方式，是对焊件施加压力，使接合面紧密地接触产生一定的塑性变形而完成焊接的方法。

磁感应焊接方式，是两个被焊工件在强脉冲磁场作用下，产生瞬间高速碰撞，材料表层在很高的压力波作用下，使两种材料的原子在原子间距离内相遇，从而在界面上形成稳定的冶金结合。是固态冷焊的一种，可以将属性相似或不相似的传导金属焊接在一起。

进一步，如图3、图4所示，铜铝复合端子1的第一端设置连接通孔13，连接通孔13贯通于铜板层12和铝板本体11设置。铜铝复合端子1的第一端设置连接通孔13，用于与其他零件通过螺接的方式实现连接，避免了铝端子与铜件的螺接产生的电化学腐蚀，也避免了长期疲劳蠕变的产生。铜铝复合端子1通过冲压加工的方式，生产节拍可以控制在3S以内，精度可以满足GB/T 1804-2000-m级以上。本实用新型通过冲压的方式实现铜铝复合端子1的制造，通过多工位级进模具，冲压加工出成品或半成品，实现产品的高速自动化冲压。

进一步，可以在铜铝复合端子的各表面设置金属保护镀层实现表面的防护，也可以在铜铝复合端子的局部设置金属保护镀层实现表面的防护(即全面防护或部分防护)。镀层材质含有金、银、镍、锡、锌、锡铅合金、银锑合金、钯、钯镍合金、石墨银、石墨烯银和银金锆合金中的一种或多种。

镀层采用电镀、化学镀、磁控溅射或者真空镀的方式设置。电镀方法，就是利用电解原理在金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。

化学镀方法，是在金属的催化作用下，通过可控制的氧化还原反应产生金属的沉积过程。

磁控溅射方法，是利用磁场与电场交互作用，使电子在靶表面附近成螺旋状运行，从而增大电子撞击氩气产生离子的概率，所产生的离子在电场作用下撞向靶面从而溅射出靶材。

真空镀方法，是采用在真空条件下，通过蒸馏或溅射等方式在零件表面沉积各种金属和非金属薄膜。

在优选的实施方式中，镀层包括底层和表层。镀层采用多层镀的方法。铜铝复合端子在加工后，其实表面微观界面下，还是存在很多缝隙和孔洞，这些缝隙和孔洞是铜铝复合端子在使用过程中磨损和腐蚀的最大原因。本实施方式中，在铜铝复合端子的表面，先镀一层底层，填补表面的缝隙和孔洞，使铜铝复合端子的表面平整无孔洞，然后再镀表层，就会结合得更加牢固，也会更加平整，镀层表面无缝隙和孔洞，使铜铝复合端子的耐磨性能、抗腐蚀性能、电学性能更优，极大的延长铜铝复合端子的使用寿命。

底层材质含有金、银、镍、锡、锡铅合金和锌中的一种或多种；表层材质含有金、银、镍、锡、锡铅合金、银锑合金、钯、钯镍合金、石墨银、石墨烯银和银金锆合金中的一种或多种。

在一实施方式中，底层厚度为0.01μm～12μm。优选的，底层厚度为0.1μm～9μm。

在另一实施方式中，表层厚度为0.5μm～50μm。优选的，表层厚度为1μm～35μm。

进一步，铜铝复合端子1的厚度尺寸大于等于0.1mm。铜铝复合端子1的厚度尺寸过小，不易加工，实际应用上也有很多限制，不具有实用意义。

进一步，铝板本体11的体积大于等于铜铝复合端子1的体积的50％。在保证铜铝复合端子1的导电性能的前提下，铜铝复合端子1中铝板本体11的体积越大，铜材的占比越低，更容易节约成本。优选的，在本实用新型的一具体实施例中，铝板本体11占总体的90％。

进一步，铜铝复合端子1的横截面呈矩形设置，铜铝复合端子1的宽度尺寸大于等于1mm。铜铝复合端子1的厚度尺寸过小，不易加工，实际应用上也有很多限制，不具有实用意义。

进一步，如图1、图2、图5所示，柔性连接部2为铝编织带，铝编织带是由2条以上的铝线通过编织工艺而成。

柔性连接部2还可以为多层薄板叠加的柔性铝扁带或多芯线缠绕绞合成型的铝扁带，其中，薄板质地较软容易形变，适合作为柔性连接部2，多层薄板叠加既能保证柔性，又能保证通电的效率；多芯线具有柔性，易折弯且导电性能优良。多芯线制成的柔性连接部2两端可以根据需要设置不同方向的用于焊接的平面。由于柔性连接部2导通较大的电流，从而在周围产生较大的电磁干扰，为了避免汽车的用电装置收到电磁干扰的影响，可以采用非屏蔽的多芯线相互缠绕或绞合的方式制成柔性连接部2，降低柔性连接部2产生的电磁干扰。相互绞合的柔性连接部2，产生的电磁干扰会被相互抵消掉，从而不再影响汽车的用电装置，减少屏蔽层的使用，降低加工和材料成本，减少汽车的成本。

进一步，如图1、图2、图6所示，刚性连接部3为铝扁带，横截面为矩形，由挤出或者机械加工而成的纯铝，铝成分的含量为90％以上。

进一步，如图1、图2所示，柔性连接部2的第一端与铜铝复合端子1的第二端焊接固定，柔性连接部2的第二端与刚性连接部3的第一端焊接固定。铜铝复合端子1的第二端(铝板本体)为平板或者局部成型的形式，与铝编织带焊接；铝编织带与铝扁带焊接固定连接，实现用于铝线传输的连接结构的整体供货。

由上所述，本实用新型提供的用于铝线传输的连接结构具有如下有益效果：

本实用新型的用于铝线传输的连接结构中，铜铝复合端子的第一端由铜铝复合板材构成，避免了铜铝连接时的原电池反应，相比铝端子，既可以避免在连接时与对铜件产生的电位差腐蚀，又可以避免长期疲劳产生的蠕变；原材采用固液冶金的形式制造，铜与铝结合位置为近似于直线；相同的体积情况下，铜铝复合端子会比铜端子更轻，可以在保证相同载流量的情况下，极大的减轻端子本身的重量，节约成本，实现轻量化；

铜铝复合端子的第一端设置连接通孔，用于与其他零件通过螺接的方式实现连接，避免了铝端子与铜件的螺接产生的电化学腐蚀，也避免了长期疲劳蠕变的产生；铜铝复合端子由铜铝复合板材或者卷材通过冲压加工的方式实现铜铝复合端子的制造，通过多工位级进模具，冲压加工出成品或半成品，实现产品的高速自动化冲压；

本实用新型的铜铝复合端子和刚性连接部通过柔性连接部固定连接，可以避免整车在震动过程中对与之连接的连接器以及用电器造成损害。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于电能传输的连接结构，其特征在于，包括铜铝复合端子、柔性连接部和刚性连接部，所述铜铝复合端子的第一端由铜铝复合基材构成，所述铜铝复合端子的第二端和所述刚性连接部的第一端通过所述柔性连接部连接。

2.如权利要求1所述的用于电能传输的连接结构，其特征在于，所述铜铝复合端子包括铝板本体，所述铝板本体的第一端的厚度方向的两侧设置铜板层，所述铝板本体的第二端固定连接所述柔性连接部。

3.如权利要求2所述的用于电能传输的连接结构，其特征在于，所述铜铝复合端子的第一端设置连接通孔，所述连接通孔贯通于所述铜板层和所述铝板本体设置。

4.如权利要求2所述的用于电能传输的连接结构，其特征在于，所述铜铝复合端子的各表面至少部分设有金属保护镀层。

5.如权利要求2所述的用于电能传输的连接结构，其特征在于，所述铜铝复合端子的厚度尺寸大于等于0.1mm。

6.如权利要求2所述的用于电能传输的连接结构，其特征在于，所述铝板本体的体积大于等于所述铜铝复合端子的体积的50％。

7.如权利要求2所述的用于电能传输的连接结构，其特征在于，所述铜铝复合端子的横截面呈矩形设置，所述铜铝复合端子的宽度尺寸大于等于1mm。

8.如权利要求1所述的用于电能传输的连接结构，其特征在于，所述柔性连接部为编织铝扁带或多层薄板叠加的柔性铝扁带或多芯线缠绕绞合成型的铝扁带。

9.如权利要求1所述的用于电能传输的连接结构，其特征在于，所述刚性连接部为铝扁带。

10.如权利要求1所述的用于电能传输的连接结构，其特征在于，所述柔性连接部的第一端与所述铜铝复合端子的第二端焊接固定，所述柔性连接部的第二端与所述刚性连接部的第一端焊接固定。

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