1 Översikt över batterikontakter
(1) Nyckelkomponenter för anslutning av batterier
Som en nyckelkomponent för att ansluta de positiva och negativa elektroderna på ett batteri spelar batterikontakter en avgörande roll för batteriets prestanda och säkerhet. Det bär ansvaret för att överföra ström, och dess kvalitet påverkar direkt batteriets uteffekt och stabilitet. Till exempel i nya energifordon kommer olika komponenter att uppleva olika grader av vibrationer och deformation under fordonsdrift, och batterikontakter måste säkerställa stabil strömöverföring i denna situation. Om det finns ett problem med anslutningsdelen kan det orsaka instabil drift av batteripaketet och till och med leda till säkerhetsproblem.
(2) Flera användningsområden
Batterikontakter används ofta inom flera områden. Inom området för elektroniska enheter, såsom mobiltelefoner, bärbara datorer, powerbanks, etc., säkerställer batterikontakter den normala strömförsörjningen av enheterna. Med mobiltelefoner som exempel kan kompakta batterikontakter uppnå effektiv strömöverföring på begränsat utrymme, vilket ger stabilt strömstöd för olika funktioner i telefonen. Inom elfordon är batterikontakter oumbärliga. På grund av de extremt höga prestandakraven för elfordon för batterier måste anslutningsplattan ha bra utmattningsmotstånd, minskat elektriskt motstånd samt oxidations- och rostbeständighet. Till exempel har anslutningsstycket av "nickel"-material en tuff textur, stark duktilitet och reagerar inte med syre i luften vid rumstemperatur, vilket gör den mycket lämplig för användning i kraftbatterier för elfordon. Dessutom kompletteras serie- eller parallellkopplingen mellan energilagringslitiumbatterimoduler också av kretskort och anslutningsdelar.Ena änden av anslutningsstycket är ansluten till den positiva eller negativa polen på litiumbatteriet, och den andra änden är ansluten till det ledande kretskortet, som spelar en roll för att överföra ström och är avgörande för normal drift av energilagringslitiumet. batteri. Kort sagt, batterikontakter spelar en viktig roll inom områden som elektroniska enheter, elfordon och energilagring.
2 Designpunkter och fallstudier
(1) Analys av designpunkter
Materialkostnadsbesparingar:Rimlig design av designingenjörer kan spara 20% av materialkostnaderna före stämplingsprocessen för batterikontakter. Batterikontaktens yttre periferi bör utformas med rundade hörn så mycket som möjligt; Avståndet mellan kortet och kanten ska vara minst 0,2 mm, och bredden på produktmaterialet behöver bara vara 32 mm. På detta sätt, när du designar formen, är det nödvändigt att först skära den delade kantlinjen i förväg, annars kommer den kontinuerliga formen att deformera de utstansade kortspikarna när kantlinjen stansas. Stansnålen för förskärande kantlinjer bör ha en bredd på minst 1,5 mm. Kraven för att klistra i ett stycke är desamma, i hopp om att hålla ett avstånd på minst 0,2 mm från kantlinjen. Samtidigt är det tillrådligt att inte designa batterikontakter med lödstift, eftersom design av lödstift enbart för att säkra battericellerna kan fördubbla materialkostnaden för batterifjädern. Om du är orolig för battericellernas stabilitet efter installationen kan du fokusera på designen av batterifjäderklämmor.
Undvik designredundans:Under designprocessen bör redundanta delar undvikas så mycket som möjligt för att förbättra det praktiska och ekonomin hos batterikontakter. Undvik till exempel att designa onödiga lödstift, minska materialkostnaderna och effektivisera produktionsprocesserna.
Rimliga specifikationer och dimensioner:Bestäm specifikationer och dimensioner för det första effektiva området baserat på svetsområdet mellan anslutningsstycket och polörat. Diametern på det cirkulära genomgående hålet är 15-25mm, längdområdet för substratet är 130-150mm och breddintervallet är 120-140mm. Mittavståndet mellan intilliggande positioneringshål är 20-25mm och diametern på positioneringshålen är 3-5mm. Avståndet mellan mitten av två cirkulära genomgående hål är 75-85 mm. Dessa rimliga specifikationer och dimensioner hjälper till att förbättra prestanda och stabilitet för batterikontakter.
Förbättra överströmskapacitet:Att sätta upp förstärkta strukturer och slitsar kan förbättra överströmskapaciteten. Genom att sätta upp en förstärkningsstruktur och en slits på ena sidan av anslutningsstyckets kropp, kan den strukturella styrkan hos anslutningsstyckets kropp ökas genom inställningen av förstärkningsstrukturen, och inställningen av slitsen kan underlätta infiltration och cirkulation av elektrolyt. Genom att sätta en fläns på den yttre kanten av anslutningsstyckets kropp kan svetsarean mellan anslutningsstycket och skalet ökas, vilket ökar överströmskapaciteten och uppnår höghastighetsladdning och urladdning av battericellen.
(2) Presentation av designfall
1. Ett batterianslutningsstycke med vanlig form:Ett batterianslutningsstycke innefattar en baskropp, vars huvudkropp är rektangulär till formen, och tre halvcirkulära slitsar symmetriskt stansade på två motsatta sidor. De tre halvcirkulära slitsarna är anordnade på samma avstånd längs kanten av baskroppen. Den andra sidan av substratet har en böjd del som är utformad i ett stycke med substratet, och det finns flera positioneringshål på den böjda delen. Det finns också flera genomgående spår på underlaget, som är formade som en nästan S-form bestående av två U-former. Flera genomgående spår är jämnt fördelade på underlaget och varje genomgående spår bildar två utskjutande kanter. Varje utskjutande kant är stämplad och sträckt med två utstickande spetsar. Det finns också två symmetriska cirkulära genomgående hål på substratet, och det finns flera spår skurna genom stansning, som vart och ett har en utskjutande sektion integrerad med substratet. Denna design möjliggör automatiserad svetsning och montering av batterikontakter när de installeras på batterimoduler, vilket resulterar i högre produktions- och bearbetningseffektivitet. Dessutom förenklas formöppningsprocessen för att tillverka de tidigare nämnda batterianslutningarna, vilket hjälper till att förbättra produktionseffektiviteten.
2. En batterianslutningsplatta med dubbelt skydd:innefattande flera uppsättningar batterianslutningsplattamoduler, varvid varje batterianslutningsplattamodul inkluderar en första batterianslutningsplatta, en andra batterianslutningsplatta och en tredje batterianslutningsplatta kopplad i sekvens. En första temperaturkontrollomkopplare är anordnad mellan det första batterianslutningsstycket och det andra batterianslutningsstycket, och en andra temperaturkontrollomkopplare är anordnat mellan det andra batterianslutningsstycket och det tredje batterianslutningsstycket. Den första temperaturkontrollomkopplaren och den andra temperaturkontrollomkopplaren är försedda med en första kontaktdel respektive en andra kontaktdel. De övre och undre ytorna på det första batterianslutningsstycket, det andra batterianslutningsstycket och det tredje batterianslutningsstycket är alla försedda med isoleringsskikt, och intilliggande batterianslutningsmoduler är förbundna med isoleringsstycken. Denna design använder en temperaturkontrollbrytare som en säkerhetsskyddsanordning, som kan övervaka batteriets temperatur i realtid. När temperaturen är för hög stängs den automatiskt av för skydd, vilket förhindrar att den kontinuerliga ackumuleringen av värme orsakar batteriutbränning och ger dubbelt skydd.
3. Lätt att installera batterikontakter:inklusive vänster och höger kopplingar anordnade sida vid sida parallellt, samt flera kopplingar fördelade längs längdriktningen för vänster och höger kopplingar. Förbindningsstycket innefattar en vänster glidhylsa, en höger glidhylsa och en förbindningsdel ansluten mellan den vänstra glidhylsan och den högra glidhylsan. Det vänstra anslutningsstycket passerar sekventiellt genom den vänstra glidhylsan på varje anslutningsstycke, och det högra anslutningsstycket passerar sekventiellt genom den högra glidhylsan hos varje anslutningsstycke. Anslutningsdelen är försedd med ett anslutningshål för batteripolen att passera genom. På grund av den längsgående glidningen av anslutningsstycket på vänster och höger anslutningsstycken, kan anslutningsstycket skjutas för att justera anslutningshålets position under anslutningen, så att varje anslutningshål är exakt i linje med polen på respektive batteri, som har stark tillämpbarhet och enkel installation.
4. Säkerhetstyp batterianslutningsplatta grupp:innefattande flera uppsättningar batterianslutningsplattamoduler, varvid varje batterianslutningsplattamodul inkluderar en första batterianslutningsplatta, en andra batterianslutningsplatta och en tredje batterianslutningsplatta kopplad i sekvens. En första temperaturkontrollomkopplare är anordnad mellan det första batterianslutningsstycket och det andra batterianslutningsstycket, och en andra temperaturkontrollomkopplare är anordnat mellan det andra batterianslutningsstycket och det tredje batterianslutningsstycket. Den första temperaturkontrollomkopplaren och den andra temperaturkontrollomkopplaren är försedda med en första kontaktdel respektive en andra kontaktdel. De övre och undre ytorna på det första batterianslutningsstycket, det andra batterianslutningsstycket och det tredje batterianslutningsstycket är alla försedda med isoleringsskikt, och intilliggande batterianslutningsmoduler är förbundna med isoleringsstycken. Denna en i tre design har en temperaturkontrollbrytare som ger dubbelt skydd. Anslutningsmetoden är enkel och kan monteras enligt batterilayouten.
3 Försiktighetsåtgärder och produktionsmetoder
(1) Försiktighetsåtgärder
Det är viktigt att betona att specifikationerna för utledningsstycket överensstämmer med materialstycksspecifikationerna, vilket säkerställer exakt matchning mellan batterianslutningsstycket och andra komponenter, vilket säkerställer normal drift av batterisystemet. Till exempel, i vissa specifika batteripaket, om specifikationerna för utledningsdelen inte stämmer överens, kan det orsaka instabil strömöverföring och påverka enhetens prestanda.
Kvalitetssäkringen av lödfogar är en av nyckelfaktorerna för tillförlitligheten hos batterikontakter. Läcksvetsning kan orsaka avbrott i strömöverföringen, virtuell svetsning kan orsaka dålig kontakt under användning, explosion kan skada anslutningsstycket och till och med utgöra säkerhetsrisker, och uppenbara grader kan påverka tätheten och stabiliteten hos anslutningen. Enligt statistik kan dåliga lödfogar öka felfrekvensen för batterier med mer än 30%.
Kravet på inte mindre än 6 lödfogar vid varje punkt av ut-/anslutningsstycket är för att säkerställa anslutningens fasthet. Fler lödfogar kan sprida strömmen, minska risken för lokal överhettning och förbättra anslutningens stabilitet och hållbarhet. Till exempel, i vissa batteriapplikationer med hög effekt, kan tillräckligt med lödfogar effektivt minska motståndet och förbättra batteriets effektivitet.
Det är också mycket viktigt att förhindra att ytmattan faller av under läxorna. Ytkuddens funktion är att skydda ytan på anslutningsstycket, förhindra repor och skador. Om ytdynan faller av kommer det inte bara att påverka utseendet på anslutningsstycket, utan kan också orsaka dålig kontakt mellan anslutningsstycket och andra komponenter. När ytdynan har fallit av måste den därför omarbetas för att säkerställa kvaliteten och prestanda hos anslutningsstycket.
När kopparnålsspetsen på punktsvetsmaskinen blir svart, ska den svarta fläcken på kopparnålen omedelbart avlägsnas med en skrapa innan åter punktsvetsning. Svärtningen av kopparnålsspetsen kan orsakas av långvarig användning eller höga temperaturer under svetsprocessen. Om de inte tas om hand i tid kan svärtade kopparnålar påverka svetskvaliteten och leda till dåliga lödfogar.
I händelse av onormal rök, onormalt ljud etc. från maskinen eller instrumentet, bör strömbrytaren stängas av i tid, driften av maskinen eller instrumentet ska stoppas och den överordnade arbetsledaren ska rapporteras. Detta för att förhindra utrustningsfel från att ytterligare eskalera och orsaka säkerhetsolyckor. Tidig rapportering av onormala situationer kan göra det möjligt för proffs att utföra reparationer och hantering i rätt tid, vilket säkerställer säkerheten och stabiliteten i produktionsprocessen.
(2) Introduktion till produktionsmetoder
Batterikontakter görs vanligtvis genom kallstämpling med stansformar. Denna bearbetningsmetod är att applicera tryck på metallmaterialet vid rumstemperatur med hjälp av en form installerad på en pressmaskin, vilket får det att separera eller genomgå plastisk deformation, för att erhålla den önskade batterianslutningsdelen.
När du punktsvetsar utgångsstycket och anslutningsstycket, tryck först strömbrytaren på dubbelhuvudet pulspunktsvetsmaskin till "på"-läget och slå på strömmen. Bekräfta sedan att alla parametrar för batteriutrustningen har felsökts, och förbered material och relaterade verktyg enligt parameterinställningstabellen, såsom dubbelhuvud punktsvetsmaskin, filverktyg, pressfixtur, sexkantsnyckel, etc. Vid felsökning av parametrarna för batteripunktsvetsmaskinens utrustning måste den uppfylla kvalitetskraven innan svetsoperationer kan utföras. Vid punktsvetsning måste punktsvetsspänningen uppmärksammas och spänningsvärdet måste ligga inom kvalitetskontrollområdet.
De specifika stegen är följande: plocka upp ett batteri med minuspolen vänd uppåt, ta en utledningsbit med ett cirkulärt hål på utsidan och punktsvetsa utledningsdelen till mittläget av batteriets minuspol. Vänd sedan på batteripaketet med den utgående delen vänd inåt. Ta ett anslutningsstycke och placera det ovanpå utmatningsstycket. Punktsvetsa anslutningsstycket till mittpositionen av batteriets minuspol, och bilda en rak linje med utgångsstycket. Plocka sedan upp ett annat batteri med minuspolen vänd uppåt och punktsvetsa den exponerade änden av det första batteriets kontakt till mittläget på minuspolens botten på det andra batteriet. Slutligen, placera batteripaketet som har punktsvetsats i serie på kompressionsfixturen och tryck varje battericell mot mitten med kraft för att tätt binda ihop de två batterierna och bilda en rak linje. När du har slutfört läxan, städa upp arbetsbänken och stäng av strömbrytaren på punktsvetsmaskinen.
4 Framtida utvecklingsutsikter
(1) Sammanfattning av design- och innovationsprestationer
Betydande framsteg har gjorts i design och innovation av batterikontakter. Från att spara materialkostnader till att undvika designredundans, till rimliga specifikationer och förbättrad överströmskapacitet, allt speglar branschens kontinuerliga ansträngningar att sträva efter effektivitet, ekonomi och stabilitet. Olika innovativa konstruktioner i designfallet, såsom regelbundet formade batterikontakter, har förbättrad produktionseffektivitet och automatiserade monteringsmöjligheter; Batterianslutningsplattans grupp med dubbelt skydd och säkerhetstypen batterianslutningsplatta ger ett mer tillförlitligt säkerhetsskydd genom temperaturkontrollbrytare; De lättinstallerade batterianslutningarna förbättrar användbarheten och installationsbekvämligheten. Dessa prestationer förbättrar inte bara prestandan hos batterikontakter, utan ger också fler valmöjligheter för applikationer inom olika områden.
(2) Framtida utvecklingstrender
1. När det gäller material:Med den ständiga utvecklingen av teknik kommer materialen för batterikontakter i framtiden att bli mer mångsidiga och högpresterande. Till exempel förväntas användningen av nya kompositmaterial förbättra konduktiviteten, styrkan och korrosionsbeständigheten hos kopplingar. Enligt marknadsundersökningsinstitutioners förutsägelser kommer andelen nya kompositmaterial på den globala batterianslutningsmarknaden år 2030 att nå över 30 %. Samtidigt kommer efterfrågan på miljövänliga material att fortsätta öka för att möta kraven på hållbar utveckling.
2. När det gäller teknik:Svetstekniken kommer att fortsätta att förnya och optimera. Diffusionssvetstekniken och lasersvetstekniken kommer att bli mognare och uppnå högre precision och stabilare anslutningar. Fördelarna med lasersvetsteknik, såsom liten värmepåverkad zon och stort svetsdjup, kommer att utnyttjas ytterligare, vilket resulterar i lägre termiska skador på batterikontakter. Samtidigt kommer utvecklingen av intelligent svetsteknik att förbättra produktionseffektiviteten och kvalitetskonsistensen. Till exempel, genom exakt vågformskontroll av lasern, kan systemet automatiskt välja optimerade vågformsvärden baserat på olika material för att uppnå bästa svetseffekt.
3. När det gäller tillämpning:Med den snabba utvecklingen av nya energifordon, energilagring och andra områden kommer användningen av batterikontakter att bli mer utbredd. Inom området för nya energifordon kommer efterfrågan på högpresterande batterianslutningar att fortsätta att växa för att möta kraven på högre räckvidd och snabbare laddningshastighet för elfordon. När det gäller energilagring, när marknadsstorleken för energilagringsbatterier fortsätter att expandera, kommer även kraven på stabilitet och tillförlitlighet hos anslutningsdelar att vara högre. Dessutom kommer efterfrågan på miniatyrisering, lättvikt och hög effektivitet av batterikontakter inom områden som bärbara elektroniska enheter och solcellsmatriser också att driva på kontinuerlig innovation i branschen.
Framtida batterikontakter kommer att fortsätta att utvecklas och förnyas inom material, teknik och applikationer, vilket ger starkare stöd för utvecklingen av elektroniska enheter, elfordon, energilagring och andra områden.