電動汽車(EV)電纜線連接

今天的電動汽車需要更強大、快速和高效的供電系統。每一輛電動汽車內都布置有長達幾公里的電纜線。作為車輛的“中樞神經系統”，電纜線的連接必須0故障且足夠堅固，以確保車輛內外裝置供電和工作穩定，例如車輛充電、啟動、車燈顯示、傳感器數據讀取等。

在電纜線布置時，工程師需要考慮一些問題：包括熱管理、接觸電阻、連接器尺寸、機械應力載荷、產品壽命和降低成本等。采用Wire Compacting（線束焊接整形）工藝可以解決以上問題。這里我們介紹一下Resistance Wire Compacting工藝。

工程上的問題

電動汽車需要依靠強大的電氣連接來有效地分配電池動力。絞線因為其靈活性和耐用性優點被使用，但由于它們很重，相互之間難以堅固和可靠連接。

因此，這里引入Wire Compacting工藝，由于其動作和目的與Harness Welding（線束焊接）類似，也可以稱之為線束焊接整形。將多股絞線焊接形成堅固的長方體形狀，且具有較小的接觸電阻，同時可以減少整體重量。

什么是Wire Compacting？

Wire Compacting就是對松散的多股線束壓實并焊接成所需的形狀，以更好更方便連接到其它組件。除了EV高壓線束焊接應用外，線束焊接還應用于安全帶傳感器、溫度傳感器連接、安全氣囊啟動器、Y和T形連接，以及電池管理系統的生產上。

以上圖片是電阻線束焊接的案例。Resistance wire compacting可用于絞線和實心線的連接。一個裝有鎢電極的焊頭用來傳遞電流，在垂直方向上施加壓力壓緊線束通電加熱成形，兩側陶瓷夾具幫助控制最終的形狀。

為什么要Wire Compacting？

原因1：降低接觸電阻

隨著接觸電阻增加，電流減少，會在接觸表面上產生熱量。隨著時間的推移，高溫會削弱電纜壽命。電氣系統的壽命與其累積的熱量成正比。而通過Wire Compacting工藝的接頭接觸電阻會降低，進而有助于降低電氣系統產生的熱量，延長使用壽命。

原因2：減小連接尺寸

絞線電纜通常有散亂磨損的末端，在連接終端之前需要整理在一起。廠家通常使用套管，以減少安裝尺寸。這個過程費工費時。通過Wire Compacting工藝后，電纜末端是規整的形狀，安裝尺寸也更小，不需要增加套管，減少了整體重量，這是一個巨大的優勢。此外，壓實的電纜還可以直接焊接到異形端子上。

原因3：延長產品使用壽命

焊縫上的局部加熱和冷卻循環會導致材料微小的膨脹和收縮。材料在冷卻過程中發生松弛后，通常不會恢復到原來狀態，從而縮短了零件壽命。通過Wire Compacting工藝后，接觸電阻降低，導致工作溫度降低，減少熱循環，并最終提高產品壽命。

原因4：降低成本

電動汽車市場正變得極具競爭力，每個制造商都尋求以更低的成本生產出越來越好的產品。通過Wire Compacting工藝，減少了復雜組裝工序，例如整理散亂的線纜末端或者增加末端套管，節約了時間和費用。

原因5：連接更牢固

由于振動和G-Force引起的應力會導致電導率的退化或失效。通過Wire Compacting工藝獲得更加健壯的連接，減少因機械應力負載造成的問題。

適合哪些材料？

WIre Compacting工藝是銅線焊接的理想解決方案，無論表面是否有錫或銀涂層。焊接強度根據應用而不同，從焊接單條導線到焊接銅端子。目前可以實現的焊接尺寸是90mm2。可集成自動化實現自動切割和焊接整形，以方便隨后與端子焊接。

暴露在空氣中的鋁表面會發生的氧化反應，氧化層會降低焊接強度。鍍鎳的銅線，由于基礎材料和涂層的熔點不同，無法得到穩定的焊接結果。其它材料如鋼、鎳、鎳鉻合金(NiCr)、Nisil(NiSil)、NiCroSil，所有這些材料都會對鎢電極的壽命產生負面影響。

Wire Compacting工藝過程。

Wire Compacting 案例