1 Přehled konektorů baterie
(1) Klíčové komponenty pro připojení baterií
Jako klíčová součást pro připojení kladných a záporných elektrod baterie hrají konektory baterie zásadní roli ve výkonu a bezpečnosti baterie. Nese odpovědnost za přenos proudu a jeho kvalita přímo ovlivňuje výstupní výkon a stabilitu baterie. Například u nových energetických vozidel budou různé součásti během provozu vozidla vystaveny různým stupňům vibrací a deformací a konektory baterie musí v této situaci zajistit stabilní přenos proudu. Pokud se vyskytne problém se spojovacím kusem, může to způsobit nestabilní provoz baterie a dokonce vést k bezpečnostním problémům.
(2) Více oblastí použití
Bateriové konektory jsou široce používány v mnoha oblastech. V oblasti elektronických zařízení, jako jsou mobilní telefony, notebooky, powerbanky atd., zajišťují konektory baterií běžné napájení zařízení. Vezměme si jako příklad mobilní telefony, kompaktní bateriové konektory mohou dosáhnout efektivního přenosu proudu v omezeném prostoru a poskytují stabilní podporu napájení pro různé funkce telefonu. V oblasti elektrických vozidel jsou konektory baterií nepostradatelné. Kvůli extrémně vysokým požadavkům na výkon elektrických vozidel na baterie musí mít spojovací deska dobrou odolnost proti únavě, snížený elektrický odpor a odolnost proti oxidaci a korozi. Například spojovací kus vyrobený z "niklového" materiálu má houževnatou strukturu, silnou tažnost a nereaguje s kyslíkem ve vzduchu při pokojové teplotě, takže je velmi vhodný pro použití v napájecích bateriích pro elektrická vozidla. Sériové nebo paralelní spojení mezi moduly lithiové baterie pro ukládání energie je navíc doplněno deskami plošných spojů a spojovacími díly.Jeden konec spojovacího kusu je připojen ke kladnému nebo zápornému pólu lithiové baterie a druhý konec je připojen k vodivému obvodu, který hraje roli při přenosu proudu a je rozhodující pro normální provoz lithia pro ukládání energie. baterie. Stručně řečeno, konektory baterií hrají důležitou roli v oblastech, jako jsou elektronická zařízení, elektrická vozidla a skladování energie.
2 Návrhové body a případové studie
(1) Analýza návrhových bodů
Úspora nákladů na materiál:Rozumný design od konstruktérů může ušetřit 20 % nákladů na materiál před lisováním konektorů baterie. Vnější obvod konektoru baterie by měl být navržen se zaoblenými rohy, jak je to jen možné; Vzdálenost mezi kartou a okrajem by měla být alespoň 0,2 mm a šířka materiálu produktu musí být pouze 32 mm. Tímto způsobem je při navrhování formy nutné nejprve předřezat sdílenou okrajovou linii, jinak souvislá forma deformuje hroty vyraženého štítku při děrování okrajové linie. Děrovací jehla pro předřezové hrany by měla mít šířku alespoň 1,5 mm. Požadavky na nalepení karet z jednoho kusu jsou stejné, doufejme, že bude zachována vzdálenost alespoň 0,2 mm od okraje. Současně se nedoporučuje navrhovat konektory baterie s pájecími kolíky, protože navrhování pájecích kolíků pouze pro zajištění článků baterie může zdvojnásobit náklady na materiál pružiny baterie. Pokud máte obavy o stabilitu článků baterie po instalaci, můžete se zaměřit na konstrukci pružinových klipů baterie.
Vyhněte se redundanci návrhu:Během procesu návrhu je třeba se co nejvíce vyhnout nadbytečným dílům, aby se zlepšila praktičnost a hospodárnost konektorů baterie. Vyhněte se například navrhování zbytečných pájecích kolíků, snižte náklady na materiál a zefektivněte výrobní procesy.
Rozumné specifikace a rozměry:Určete specifikace a rozměry první účinné plochy na základě svařovací plochy mezi spojovacím kusem a uchem tyče. Průměr kruhového průchozího otvoru je 15-25 mm, rozsah délek substrátu je 130-150 mm a rozsah šířky je 120-140 mm. Středová vzdálenost mezi sousedními polohovacími otvory je 20-25 mm a průměr polohovacích otvorů je 3-5 mm. Vzdálenost mezi středy dvou kruhových průchozích otvorů je 75-85 mm. Tyto rozumné specifikace a rozměry pomáhají zlepšit výkon a stabilitu bateriových konektorů.
Vylepšete nadproudovou schopnost:Nastavení vyztužených konstrukcí a slotů může zvýšit nadproudovou schopnost. Nastavením výztužné konstrukce a štěrbiny na jedné straně těla spojovacího kusu lze zvýšit strukturální pevnost těla spojovacího kusu nastavením konstrukce výztuže a nastavením drážky lze usnadnit infiltraci a cirkulaci elektrolyt. Nastavením příruby na vnější hranu těla spojovacího kusu lze zvětšit svařovací plochu mezi spojovacím kusem a pláštěm, čímž se zvýší nadproudová kapacita a dosáhne se vysoké rychlosti nabíjení a vybíjení článku baterie.
(2) Prezentace návrhového případu
1. Připojovací kus baterie pravidelného tvaru:Připojovací kus baterie obsahuje základní tělo, jehož hlavní tělo má obdélníkový tvar, a tři půlkruhové štěrbiny symetricky vyražené na dvou protilehlých stranách. Tři půlkruhové štěrbiny jsou uspořádány ve stejné vzdálenosti podél okraje základního tělesa. Druhá strana substrátu má zahnutou část, která je integrálně vytvořena se substrátem, a na ohnuté části je několik polohovacích otvorů. Na substrátu je také několik průchozích drážek, které mají tvar téměř S-tvaru složeného ze dvou tvarů U. Několik průchozích drážek je rovnoměrně rozmístěno na substrátu a každá průchozí drážka tvoří dva vyčnívající okraje. Každá vyčnívající hrana je vyražena a protažena dvěma vyčnívajícími hroty. Na substrátu jsou také dva symetrické kruhové průchozí otvory a je zde několik drážek vyříznutých děrováním, z nichž každá má vyčnívající část integrovanou se substrátem. Tato konstrukce umožňuje automatizované svařování a montáž bateriových konektorů při instalaci na bateriové moduly, což má za následek vyšší efektivitu výroby a zpracování. Kromě toho je proces otevírání formy pro výrobu výše uvedených konektorů baterií zjednodušen, což pomáhá zlepšit efektivitu výroby.
2. Skupina připojovacích desek baterie s dvojitou ochranou:obsahující několik sad bateriových připojovacích deskových modulů, přičemž každý bateriový připojovací deskový modul obsahuje první bateriovou připojovací destičku, druhou bateriovou připojovací destičku a třetí bateriovou připojovací destičku zapojené v pořadí. Mezi prvním připojovacím dílem baterie a druhým připojovacím dílem baterie je uspořádán první spínač pro řízení teploty a mezi druhým připojovacím dílem baterie a třetím připojovacím dílem baterie je uspořádán druhý spínač pro řízení teploty. První spínač regulace teploty a druhý spínač regulace teploty jsou příslušně vybaveny první kontaktní částí a druhou kontaktní částí. Horní a spodní povrchy prvního bateriového připojovacího dílu, druhého bateriového připojovacího dílu a třetího bateriového připojovacího dílu jsou všechny opatřeny izolačními vrstvami a sousední moduly bateriového připojovacího dílu jsou spojeny izolačními díly. Tato konstrukce využívá teplotní spínač jako bezpečnostní ochranné zařízení, které může sledovat teplotu baterie v reálném čase. Když je teplota příliš vysoká, automaticky se vypne z důvodu ochrany, čímž se zabrání trvalému hromadění tepla, které způsobí vybití baterie, a poskytne dvojitou ochranu.
3. Snadná instalace konektorů baterie:včetně levého a pravého konektoru uspořádaných paralelně vedle sebe, jakož i několika konektorů rozmístěných podél směru délky levého a pravého konektoru. Spojovací kus obsahuje levou kluznou objímku, pravou kluznou objímku a spojovací část připojenou mezi levou kluznou objímku a pravou kluznou objímku. Levý spojovací kus postupně prochází levým posuvným pouzdrem každého spojovacího kusu a pravý spojovací kus postupně prochází pravým posuvným pouzdrem každého spojovacího kusu. Spojovací díl je opatřen připojovacím otvorem pro průchod pólu baterie. Díky podélnému posuvu spojovacího kusu na levém a pravém spojovacím kusu je možné spojovací kus posunem upravit pro nastavení polohy spojovacího otvoru při spojování tak, aby každý spojovací otvor byl přesně zarovnán s pólem příslušné baterie, který má silnou použitelnost a snadnou instalaci.
4. Skupina připojovacích desek baterie bezpečnostního typu:obsahující několik sad bateriových připojovacích deskových modulů, přičemž každý bateriový připojovací deskový modul obsahuje první bateriovou připojovací destičku, druhou bateriovou připojovací destičku a třetí bateriovou připojovací destičku zapojené v pořadí. Mezi prvním připojovacím dílem baterie a druhým připojovacím dílem baterie je uspořádán první spínač pro řízení teploty a mezi druhým připojovacím dílem baterie a třetím připojovacím dílem baterie je uspořádán druhý spínač pro řízení teploty. První spínač regulace teploty a druhý spínač regulace teploty jsou příslušně vybaveny první kontaktní částí a druhou kontaktní částí. Horní a spodní povrchy prvního bateriového připojovacího dílu, druhého bateriového připojovacího dílu a třetího bateriového připojovacího dílu jsou všechny opatřeny izolačními vrstvami a sousední moduly bateriového připojovacího dílu jsou spojeny izolačními díly. Toto jedno ze tří provedení obsahuje spínač regulace teploty, který poskytuje dvojí ochranu. Způsob připojení je jednoduchý a lze jej sestavit podle rozložení baterie.
3 Bezpečnostní opatření a výrobní metody
(1) Bezpečnostní opatření
Je důležité zdůraznit, že specifikace vývodového kusu odpovídají specifikacím materiálového kusovníku, což zajišťuje přesné sladění mezi připojovacím kusem baterie a ostatními součástmi, čímž je zajištěn normální provoz bateriového systému. Například u některých specifických bateriových sad, pokud se specifikace vývodu neshodují, může to způsobit nestabilní přenos proudu a ovlivnit výkon zařízení.
Zajištění kvality pájených spojů je jedním z klíčových faktorů spolehlivosti bateriových konektorů. Netěsné svařování může způsobit přerušení přenosu proudu, virtuální svařování může způsobit špatný kontakt během používání, výbuch může poškodit spojovací kus a dokonce představovat bezpečnostní riziko a zjevné otřepy mohou ovlivnit těsnost a stabilitu spojení. Podle statistik mohou špatné pájené spoje zvýšit poruchovost baterií o více než 30 %.
Požadavek nejméně 6 pájených spojů v každém bodě vývodu/připojovacího kusu je zajistit pevnost spojení. Více pájených spojů může rozptýlit proud, snížit riziko místního přehřátí a zlepšit stabilitu a trvanlivost spoje. Například v některých aplikacích s vysoce výkonnými bateriemi může dostatečné množství pájených spojů účinně snížit odpor a zlepšit účinnost baterie.
Velmi důležité je také zabránit odpadávání podložky při domácích úkolech. Funkcí povrchové podložky je chránit povrch spojovacího kusu, zabránit poškrábání a poškození. Pokud povrchová podložka spadne, ovlivní to nejen vzhled spojovacího kusu, ale může také způsobit špatný kontakt mezi spojovacím kusem a ostatními součástmi. Proto, jakmile se zjistí, že povrchová podložka odpadla, musí být přepracována, aby byla zajištěna kvalita a výkon spojovacího kusu.
Když špička měděné jehly bodového svářečky zčerná, před bodovým svařováním by měla být černá skvrna na měděné jehle okamžitě odstraněna škrabkou. Zčernání hrotu měděné jehly může být způsobeno dlouhodobým používáním nebo vysokými teplotami během procesu svařování. Pokud nebudou včas řešeny, mohou zčernalé měděné jehly ovlivnit kvalitu svařování a vést ke špatným pájeným spojům.
V případě abnormálního kouře, abnormálního hluku atd. ze stroje nebo nástroje by měl být vypínač včas vypnut, provoz stroje nebo nástroje by měl být zastaven a měl by být nahlášen nadřízený nadřízený. To má zabránit dalšímu eskalaci poruch zařízení a vzniku bezpečnostních nehod. Včasné hlášení abnormálních situací může odborníkům umožnit provádět opravy a manipulaci včas a zajistit tak bezpečnost a stabilitu výrobního procesu.
(2) Úvod do výrobních metod
Bateriové konektory se obvykle vyrábějí lisováním za studena pomocí lisovacích forem. Tento způsob zpracování spočívá v aplikaci tlaku na kovový materiál při pokojové teplotě pomocí formy nainstalované na lisovacím stroji, což způsobí jeho oddělení nebo plastickou deformaci, aby se získal požadovaný spojovací kus baterie.
Při bodovém svařování odváděcího kusu a spojovacího kusu nejprve stiskněte vypínač dvouhlavého pulzního bodového svařovacího stroje do polohy "zapnuto" a zapněte napájení. Poté potvrďte, že byly odladěny všechny parametry bateriového zařízení a připravte materiály a související nástroje podle tabulky nastavení parametrů, jako je dvouhlavý bodový svařovací stroj, pilník, lisovací přípravek, šestihranný klíč atd. Při ladění parametrů zařízení bateriového bodového svařovacího stroje, musí splňovat požadavky na kvalitu před provedením svařovacích operací. Při bodovém svařování je třeba věnovat pozornost napětí bodového svařování a hodnota napětí musí být v rozsahu kontroly kvality.
Konkrétní kroky jsou následující: zvedněte baterii záporným pólem nahoru, vyjměte vývodový díl s kruhovým otvorem na vnější straně a vývodový díl bodově přivařte ke střední poloze záporného vývodu baterie. Poté otočte baterii tak, aby vývodový díl směřoval dovnitř. Vezměte spojovací kus a umístěte jej na horní část výstupního kusu. Bodově přivařte spojovací kus ke střední poloze záporného pólu baterie a vytvořte přímku s vývodem. Poté zvedněte další baterii záporným pólem směrem nahoru a bodově přivařte odkrytý konec konektoru první baterie ke střední poloze spodního záporného pólu druhé baterie. Nakonec umístěte bateriovou sadu, která byla bodově svařena v sérii na kompresní přípravek, a zatlačte každý bateriový článek směrem ke středu silou, aby se obě baterie pevně spojily dohromady a vytvořily přímku. Po dokončení domácího úkolu ukliďte pracovní stůl a vypněte hlavní vypínač bodového svářecího stroje.
4 Vyhlídky budoucího rozvoje
(1) Shrnutí úspěchů v oblasti designu a inovací
Významných úspěchů bylo dosaženo v designu a inovaci konektorů baterií. Od úspory nákladů na materiál přes zamezení redundanci návrhu až po rozumné specifikace a zvýšení nadproudové kapacity, to vše odráží neustálé úsilí odvětví o efektivitu, hospodárnost a stabilitu. Různé inovativní návrhy v designovém případě, jako jsou pravidelně tvarované konektory baterie, zlepšily efektivitu výroby a automatizované možnosti montáže; Skupina připojovacích desek baterie s dvojitou ochranou a skupina připojovacích desek baterie bezpečnostního typu poskytují spolehlivější bezpečnostní ochranu prostřednictvím spínačů regulace teploty; Snadno instalovatelné konektory baterie zvyšují použitelnost a pohodlí při instalaci. Tyto úspěchy nejen zlepšují výkon bateriových konektorů, ale také poskytují více možností pro aplikace v různých oblastech.
(2) Budoucí vývojové trendy
1. Pokud jde o materiály:S neustálým pokrokem technologie budou materiály pro konektory baterií v budoucnu rozmanitější a výkonnější. Očekává se například, že aplikace nových kompozitních materiálů zlepší vodivost, pevnost a odolnost konektorů proti korozi. Podle předpovědí institucí pro výzkum trhu dosáhne do roku 2030 podíl nových kompozitních materiálů na celosvětovém trhu s konektory baterií přes 30 %. Zároveň se bude nadále zvyšovat poptávka po materiálech šetrných k životnímu prostředí, aby byly splněny požadavky udržitelného rozvoje.
2. Z hlediska technologie:Svařovací technika se bude i nadále inovovat a optimalizovat. Technologie difuzního svařování a technologie laserového svařování se stanou vyspělejšími a dosáhnou vyšší přesnosti a stabilnějších spojení. Výhody technologie laserového svařování, jako je malá tepelně ovlivněná zóna a velká hloubka svařování, budou dále využity, což povede k nižšímu tepelnému poškození konektorů baterie. Vývoj inteligentní svařovací technologie zároveň zlepší efektivitu výroby a konzistenci kvality. Například přesným řízením tvaru vlny laseru může systém automaticky vybrat optimalizované hodnoty tvaru vlny na základě různých materiálů pro dosažení nejlepšího svařovacího efektu.
3. Z hlediska aplikace:S rychlým vývojem nových energetických vozidel, skladování energie a dalších oborů se aplikace bateriových konektorů rozšíří. V oblasti nových energetických vozidel bude poptávka po vysoce výkonných bateriových konektorech nadále růst, aby byly splněny požadavky na vyšší dojezd a vyšší rychlost nabíjení elektrických vozidel. V oblasti akumulace energie budou s tím, jak se velikost trhu akumulačních baterií stále rozšiřovat, vyšší i požadavky na stabilitu a spolehlivost spojovacích dílů. Kromě toho poptávka po miniaturizaci, odlehčení a vysoké účinnosti bateriových konektorů v oblastech, jako jsou přenosná elektronická zařízení a pole solárních článků, bude také hnací silou neustálých inovací v tomto odvětví.
Budoucí bateriové konektory se budou nadále vyvíjet a inovovat v materiálech, technologiích a aplikacích a poskytovat silnější podporu pro vývoj elektronických zařízení, elektrických vozidel, skladování energie a dalších oblastí.