具有改进的电导率的电连接装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种包括两个导体（12和14）的电连接装置，其中特别是这两个导体中的至少一个由铝制成，每个导体均具有接触表面，并且导电元件（10）插入到这些导体的接触表面之间。插入的导电部由包括开孔的金属泡沫的骨架构成，所述金属选自铁、钴、镍以及其合金构成的组，并且直接覆盖有铜、锡、铟或者其合金中的一个的至少一个涂层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电连接的电导率的改进，尤其涉及一种用于两个金属导体之间的电连接的装置。
技术介绍
在所有使用金属电连接的领域中，尤其是在电力电工领域，使两种金属接触的电连接会随着时间而性能降低。这导致很大的电力损失。结果，效率损失成为主要的问题。这些连接的性能降低是不可逆的。在实践中，接触表面的性能降低会导致通过该表面的电流密度变化。结果通过焦耳效应会发生电力损失，同时温度上升，这加速了连接以及导体的性能降低，甚至可能导致它们融化。对连接进行维护时需要拆开它们，从而重新形成接触区域的表面。用于这种重新形成表面的操作所采用的工具通常是转盘研磨机。这些降低了接触表面的总体平坦度，这导致接触的区域和接触点在表面区域中受限。由于接触区域减少，于是连接会受到集中于这些区域的电应力，并且其性能降低更加快速了。法国专利N0.2，847，391描述了一种接触装置，该接触装置包括由泡沫银(silverfoam)制成的导电元件，其适于插入到电连接的两个导体的两个接触表面之间。该泡沫银被证明非常昂贵。此外，主要出于成本的原因，目前在所有的连接中，由铜制成的导体被由铝制成的导体替代，铝的电导率与铜的电导率非常接近，但便宜很多。铝的主要缺点是会形成铝层，这使得连接中的连接性很弱。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种电连接装置，其可以改进该连接的电导率并且可以减缓接触表面的性能下降。因此，本专利技术的第一方案的主题是电连接装置，其包括:两个导体，每个导体均具有接触表面；和导电元件，所述导电元件被插入到所述导体的接触表面之间。插入的导电元件由具有开孔(open cell)的金属泡沫的骨架构成,所述金属选自由铁、钴、镍及其合金构成的组，并且直接覆盖有铜、锡、铟或者其合金中的一个的至少一个涂层。在实施例中，该涂层是铜的涂层，其自身涂覆有锡、铟或者其合金中的一个的涂层。根据第二方案，本专利技术的目的是一种电连接装置，其包括:两个导体，每个导体均具有接触表面；和导电元件，所述导电元件被插入到所述导体的接触表面之间，插入的导电元件由具有开孔的金属泡沫的骨架构成，其中形成插入的导电元件(10)的骨架的金属泡沫被油脂浸溃。根据第三方案，本专利技术的目的是一种电连接装置，其包括:两个导体，每个导体均具有接触表面；和导电元件，所述导电元件被插入到所述导体的接触表面之间，插入的导电元件由具有开孔的金属泡沫的骨架构成，其中形成插入的导电元件的骨架的金属泡沫形成接触表面的外围的密封部。根据第四方案，本专利技术的目的是一种夹持系统，所述夹持系统包括适于将围绕插入的导体元件的两个导体连接到一起的夹持工具，所述插入的导电元件由具有开孔的金属泡沫的骨架构成，旨在减小连接的电阻，所述金属泡沫的金属选自由铁、钴、镍及其合金构成的组，并且直接覆盖有铜、锡、铟或者其合金中的一个的至少一个涂层。根据第五方案,本专利技术的目的是一种电表，其包括根据本专利技术的第一到第三方案中的一个方案的电连接装置或者根据本专利技术的第四方案的主题的夹持系统。根据第六方案，本专利技术的目的是一种弯折端子配件，所述弯折端子配件包括由旨在减小连接的电阻的具有开孔的金属泡沫的骨架构成的导电元件，所述金属泡沫的金属选自由铁、钴、镍及其合金构成的组，并且直接覆盖有铜、锡、铟或者其合金中的一个的至少一个涂层。在实践中，弯折具有与其它连接相同的问题，也就是以上解释的问题。根据第七方案，本专利技术的目的是一种用于使两个导体电连接的方法，每个导体均具有接触表面，所述方法包括将所述接触表面定位成彼此相对的步骤，其特征在于，所述方法包括在所述接触表面之间定位由具有开孔的金属泡沫的骨架构成的插入的导电元件，所述金属选自由铁、钴、镍及其合金构成的组并且直接覆盖有铜、锡、铟或者其合金中的一个的至少一个涂层。附图说明在阅读以下参照附图给出的描述时，本专利技术的其它目标、目的和特征将显得更加清晰，其中:图1表示根据本专利技术的电连接装置的特定实施例的剖视图；图2表示图1中示出的根据本专利技术的装置的插入的导电元件，其包括外围密封部;图3A和图3B分别以平面图和侧视图表示在弯折之前，作为本专利技术的第六方案的主题的弯折端子的特定的实施例；以及图4以侧视图表示在导体上弯折和紧固之后的图3A和图3B中示出的弯折端子。具体实施例方式首先，参照图1和图2描述本专利技术的第一方案。根据本专利技术的电连接装置可以是图1中示出的装置。两个导体12和14被金属泡沫制成的插入的导电元件10分隔开，使得它们各自的表面与该泡沫进行接触。借助于穿过两个导体和插入的导电元件10的诸如夹持螺栓16等夹持工具，因夹持的接触而在导体12与14之间产生电连接。在如图1和图2中示出的实施例中，至少一个导体由铝制成。然而，本专利技术并不限于这种情况并且可应用到例如由铜制成的所有导体。插入的元件10的金属泡沫是具有由金属(该金属选自由铁、钴、镍及其合金构成的组中)的泡沫骨架构成的、具有开孔的泡沫，所述泡沫骨架直接覆盖有诸如锡、铟或者其合金之一的涂层等至少一个金属涂层。泡沫骨架能够借助电解获得。在这种情况下，一片诸如聚氨酯泡沫等塑料材料的泡沫被制成导电并且用作电解池中的阴极，这能够用金属层覆盖泡沫的开孔的所有表面。用于获得该片金属泡沫的第二种方法是借助真空沉积技术来沉积金属。第三种方法由通过较小厚度的金属层的化学沉积来激活塑料材料的泡沫的第三步骤构成，接着是电解的第二步骤，在此期间，适当厚度的同一金属层通过电解而被沉积。在金属层沉积之后，通过合适的方法(例如通过在炉中燃烧)去除聚氨酯。聚氨酯燃烧并且消失，从而仅剩下由金属单独地构成的骨架。以这种方式获得的泡沫10的结构是多孔的并且其物理性能主要是高孔隙率和可变形性，这具有减小连接电阻的效果，以及约400g/m的低密度。应注意到，孔隙率表示空隙对整个体积的比值。优选地,该比值大于50%，更优选地，大于70%。可变形性表示处于压力下的泡沫的最小厚度相对于加压前的泡沫厚度的比值。该比值优选地小于50%，并且更优选地，小于10%。在所示的实施例中，由于泡沫10是多孔结构，所以泡沫10主要由空隙构成。因此，泡沫10的表面包括数量达到每平方毫米30点的约I微米的大量接触点。泡沫10的厚度为约2mm。由于这些点，插入的元件10具有很多的触点、高导电性以及因而具有低电阻。选择铁、钴、镍或者其合金之一(它们是具有很大硬度的金属)能够获得硬点，这些硬点能够在这些导体的夹持的作用下穿入到导体的表面中。本专利技术的一个特征在于金属泡沫骨架通过电解或者任何其它方法(喷射、在电解液中浸泡，等等)直接覆盖有另一金属的涂层，使得整个多孔表面都涂覆有该另一金属。与形成骨架的金属不同，涂层金属优选为可延展的，从而增大形成骨架的金属的每一点的接触表面积，以便穿入到导体表面的纹理中，并且提高导体的金属(例如铝或铜)与泡沫骨架之间的电化学兼容性，从而产生微焊接。因此，骨架的外部涂层金属优选为锡、铟或者其合金之一。应注意到，第一涂层还能够覆盖有与第一涂层不同的金属的另一涂层，以此类推。例如，如果第一涂层是锡的，第二涂层可以是铟的，或者如果第一涂层是铜的，第二涂层可以是锡的。根据本专利技术的优选实施例，插入的导电元件10由覆盖有锡涂层的镍泡沫骨架构成。如图2中所示，插入的元件10优选地包括外围密封部20。该外围密封部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：米歇尔·皮利特，
申请(专利权)人：AMC公司，
类型：
国别省市：