[發明專利]一種銅端子與鋁導線的接頭及其電阻焊接方法

在審

• 申請號: 201710414601.0
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107104292A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 吉林省中贏高科技有限公司
• 主分類號: H01R4/62
• 分類號: H01R4/62;H01R11/12;H01R43/02
• 代理公司: 北京萬慧達知識產權代理有限公司11111
• 代理人: 王虎,梁順珍

技術領域

本發明屬于線束領域，具體涉及一種線束中銅端子和鋁導線連接的接頭及其電阻焊接的方法。

背景技術

線束領域中，目前90％的線束都在使用銅導線，因為銅導線具有良好的導電性、導熱性、耐腐蝕性和機械強度。然而，隨著銅的價格升高，人們開始尋找銅的替代品來降低成本。鋁價格相對較低，且同樣具有優良的導電性、導熱和塑性加工性，并且，在導通相同電流的情況下，鋁導線的重量約為銅導線的三分之一，因此，在傳統汽車降重減排，以及新能源車要求降低車輛重量的前提下，以鋁代銅是線束領域發展的主要趨勢。

由于鋁的材質硬度低，且易受到酸堿腐蝕，因此在與汽車用電裝置連接的時候，還是要選用銅端子；目前鋁導線的推廣主要是要解決銅端子與鋁導線連接的問題。而且，由于銅跟鋁屬于不同的元素，銅的金屬惰性要大于鋁，銅與鋁之間的電極電位差為1.9997V，這兩種金屬連接通電后會發生電化學反應，導致鋁導線逐漸被氧化，降低鋁導線的機械強度和導電性能，減少銅端子和鋁導線接頭的使用壽命。

現有線束常用連接技術中，端子和導線的連接方式主要以壓接為主，即導線的導芯放入端子的連接件中，使用端子壓接模具將端子和導線采用機械的方式壓接在一起。然而，對于銅端子和鋁導線這種組合，傳統的壓接方法無法解決鋁導線和銅端子隨著時間的推移所發生的電化學反應，無法解決因而導致的銅端子和鋁導線接頭的力學性能和電學性能下降的問題。因而無法在工業生產中得到應用。

現有的電阻焊接技術，基本上都是建立在同種金屬的焊接上，大多是鋼材鈑金件的焊接，而異種金屬使用電阻焊技術最多的是在空調中的銅鋁管的電阻焊接，例如實用新型專利CN203147094U，描述了銅鋁管電阻焊接頭，是將銅管縮口插入到鋁管中，再通過電阻焊的方式，將銅鋁焊接在一起，此方法只適用管類的焊接，并且，沒有解決銅鋁之間的電位腐蝕問題，當焊接接頭接觸空氣和水的時候，就會使鋁管發生腐蝕，降低焊接部位的使用壽命；發明專利CN104384698A,描述了一種多物理場輔助異種金屬材料電阻焊方法，是通過在焊接區域施加磁場和超聲波振動，活化金屬晶粒，加強焊接效果，但是增加的磁場和超聲波振動源，成本顯著增加，穩定性顯著降低，根本不利于推廣使用，而且也沒有解決銅鋁之間的電位腐蝕問題。

綜上，現有技術中，沒有一種焊接方式能夠制備出滿足線束使用的多種形狀的銅端子和鋁導線接頭的力學性能要求與電學性能要求。因此，一種低成本的，能夠制備出滿足線束使用要求的銅端子和鋁導線接頭的方法急待推出。

發明內容

本發明目的在于提供一種銅端子與鋁導線的接頭及其電阻焊接的方法。

本發明目的還在于提供一種減少銅端子和鋁導線間電極電位差的接頭及其電阻焊接方法，該結構和焊接方法有利于減少或避免銅端子與鋁導線的接頭的電化學腐蝕，顯著提高接頭的使用壽命。

本發明目的還在于提供一種能有效提升銅端子與鋁導線接頭的力學性能的結構及其焊接方法，相比于現有技術，可以使銅端子和鋁導線接頭在鹽霧實驗后的拉拔力提升至少20％。

本發明的目的還在于提供一種能有效降低成本的銅端子與鋁導線的接頭和焊接方法，其可以使成本降低20％。

本發明的上述目的通過以下技術手段實現：

本發明提供了一種銅端子和鋁導線的接頭，所述的銅端子含有連接件，以及與連接件相連的功能件，所述的鋁導線的導芯跟銅端子的連接件相連，其特征在于，所述的鋁導線的導芯與銅端子的連接件通過間隔金屬層連接。

本發明中，所述的銅端子可以為扁平端子、開口端子、圓筒端子，或者是實心銅導線的一端。所述的銅端子包含有連接件，以及與連接件相連的功能件，其中，所述的連接件為銅端子與鋁導線連接的部件；扁平銅端子的連接件為扁平狀，開口端子的連接件為翼狀，圓筒端子的連接件為圓筒狀；其中，所述的功能件為銅端子與用電裝置相連接的固定區域，是線纜末端安裝固定，以及實現銅端子和用電裝置電氣連接的主要區域。實心銅導線的連接件和功能件結構上無區別，只是連接件與鋁導線相連，功能件部分與用電裝置或其他端子相連接。

本發明中，所述的鋁導線可以為實心鋁導線或者是多芯鋁導線。

本發明中，所述鋁導線的導芯材質為鋁或者鋁合金，所述的銅端子的材質為銅或者銅合金。

本發明中，所述的銅端子和鋁導線的接頭具有焊接區域，所述的焊接區域面積至少為所述的鋁導線與銅端子相重疊區域面積的1％；優選地，所述的鋁導線與銅端子的焊接區域面積至少為所述的鋁導線與銅端子相重疊區域面積的10％。