1 Ikhtisar konektor baterai
(1) Komponen kunci untuk menghubungkan baterai
Sebagai komponen kunci untuk menghubungkan elektroda positif dan negatif baterai, konektor baterai memainkan peran penting dalam kinerja dan keamanan baterai. Ia memikul tanggung jawab mentransmisikan arus, dan kualitasnya secara langsung mempengaruhi daya keluaran dan stabilitas baterai. Misalnya, pada kendaraan energi baru, berbagai komponen akan mengalami tingkat getaran dan deformasi yang berbeda-beda selama pengoperasian kendaraan, dan konektor baterai perlu memastikan transmisi arus yang stabil dalam situasi ini. Jika ada masalah dengan bagian penghubungnya, hal ini dapat menyebabkan pengoperasian baterai tidak stabil dan bahkan menyebabkan masalah keselamatan.
(2) Beberapa area aplikasi
Konektor baterai banyak digunakan di berbagai bidang. Di bidang perangkat elektronik, seperti ponsel, laptop, power bank, dll., konektor baterai memastikan catu daya normal pada perangkat. Mengambil ponsel sebagai contoh, konektor baterai yang ringkas dapat mencapai transmisi arus yang efisien dalam ruang terbatas, memberikan dukungan daya yang stabil untuk berbagai fungsi ponsel. Di bidang kendaraan listrik, konektor baterai sangat diperlukan. Karena persyaratan kinerja kendaraan listrik yang sangat tinggi untuk baterai, pelat penghubung harus memiliki ketahanan lelah yang baik, hambatan listrik yang berkurang, serta ketahanan oksidasi dan karat. Misalnya saja sambungan yang terbuat dari bahan "nikel" yang memiliki tekstur keras, keuletan yang kuat, dan tidak bereaksi dengan oksigen di udara pada suhu ruangan, sehingga sangat cocok untuk digunakan pada pembangkit listrik baterai kendaraan listrik. Selain itu, sambungan seri atau paralel antara modul baterai lithium penyimpan energi juga dilengkapi dengan papan sirkuit dan bagian penghubung.Salah satu ujung bagian penghubung dihubungkan ke kutub positif atau negatif baterai litium, dan ujung lainnya dihubungkan ke papan sirkuit konduktif, yang berperan dalam mentransmisikan arus dan sangat penting untuk pengoperasian normal litium penyimpan energi. baterai. Singkatnya, konektor baterai memainkan peran penting dalam berbagai bidang seperti perangkat elektronik, kendaraan listrik, dan penyimpanan energi.
2 Poin desain dan studi kasus
(1) Analisis Poin Desain
Penghematan biaya bahan:Desain yang masuk akal oleh insinyur desain dapat menghemat 20% biaya material sebelum proses stamping konektor baterai. Bagian luar konektor baterai harus didesain dengan sudut membulat sebanyak mungkin; Jarak antara kartu dan tepinya minimal harus 0,2 mm, dan lebar material produk hanya perlu 32 mm. Dengan cara ini, saat mendesain cetakan, pertama-tama perlu memotong garis tepi bersama, jika tidak, cetakan kontinu akan merusak bentuk paku kartu yang dilubangi saat melubangi garis tepi. Jarum pelubang untuk garis tepi pra potong harus memiliki lebar minimal 1,5 mm. Persyaratan untuk penempelan kartu satu bagian adalah sama, dengan harapan menjaga jarak setidaknya 0,2 mm dari garis tepi. Pada saat yang sama, disarankan untuk tidak mendesain konektor baterai dengan pin solder, karena mendesain pin solder hanya untuk mengamankan sel baterai dapat menggandakan biaya material pegas baterai. Jika Anda mengkhawatirkan stabilitas sel baterai setelah pemasangan, Anda dapat fokus pada desain klip pegas baterai.
Hindari redundansi desain:Selama proses desain, bagian yang berlebihan harus dihindari sebisa mungkin untuk meningkatkan kepraktisan dan penghematan konektor baterai. Misalnya, hindari mendesain pin solder yang tidak perlu, mengurangi biaya material, dan menyederhanakan proses produksi.
Spesifikasi dan dimensi yang masuk akal:Tentukan spesifikasi dan dimensi luas efektif pertama berdasarkan luas pengelasan antara potongan sambung dan telinga tiang. Diameter lubang tembus melingkar adalah 15-25mm, rentang panjang media adalah 130-150mm, dan rentang lebar adalah 120-140mm. Jarak tengah antara lubang pemosisian yang berdekatan adalah 20-25mm, dan diameter lubang pemosisian adalah 3-5mm. Jarak antara pusat dua lubang berbentuk lingkaran adalah 75-85mm. Spesifikasi dan dimensi yang masuk akal ini membantu meningkatkan kinerja dan stabilitas konektor baterai.
Meningkatkan kemampuan arus lebih:Menyiapkan struktur dan slot yang diperkuat dapat meningkatkan kemampuan arus lebih. Dengan memasang struktur tulangan dan slot pada salah satu sisi badan bagian penghubung, kekuatan struktur badan bagian penghubung dapat ditingkatkan melalui pengaturan struktur tulangan, dan pengaturan slot dapat memudahkan infiltrasi dan sirkulasi. elektrolit. Dengan memasang flensa di tepi luar badan bagian penghubung, area pengelasan antara bagian penghubung dan cangkang dapat ditingkatkan, meningkatkan kapasitas arus lebih dan mencapai pengisian dan pengosongan sel baterai dengan kecepatan tinggi.
(2) Desain presentasi kasus
1. Bagian sambungan baterai dengan bentuk biasa:Sepotong sambungan baterai terdiri dari badan dasar, badan utama berbentuk persegi panjang, dan tiga slot setengah lingkaran yang dilubangi secara simetris pada dua sisi yang berlawanan. Tiga slot setengah lingkaran disusun dengan jarak yang sama di sepanjang tepi badan dasar. Sisi lain dari substrat memiliki bagian bengkok yang menyatu dengan substrat, dan terdapat beberapa lubang posisi pada bagian yang ditekuk. Ada juga beberapa alur tembus pada substrat, yang bentuknya hampir seperti S yang terdiri dari dua bentuk U. Beberapa alur tembus didistribusikan secara merata pada substrat, dan masing-masing alur membentuk dua tepi yang menonjol. Setiap tepi yang menonjol dicap dan diregangkan dengan dua titik yang menonjol. Terdapat juga dua lubang tembus berbentuk lingkaran simetris pada media, dan terdapat beberapa alur yang dipotong dengan cara dilubangi, yang masing-masing memiliki bagian menonjol yang menyatu dengan media. Desain ini memungkinkan pengelasan otomatis dan perakitan konektor baterai saat dipasang pada modul baterai, sehingga menghasilkan efisiensi produksi dan pemrosesan yang lebih tinggi. Selain itu, proses pembukaan cetakan untuk memproduksi konektor baterai yang disebutkan di atas disederhanakan, sehingga membantu meningkatkan efisiensi produksi.
2. Grup pelat sambungan baterai dengan perlindungan ganda:terdiri dari beberapa set modul pelat sambungan baterai, masing-masing modul pelat sambungan baterai meliputi pelat sambungan baterai pertama, pelat sambungan baterai kedua, dan pelat sambungan baterai ketiga yang dihubungkan secara berurutan. Sakelar pengatur suhu pertama disediakan di antara bagian sambungan baterai pertama dan bagian sambungan baterai kedua, dan sakelar pengatur suhu kedua disediakan di antara bagian sambungan baterai kedua dan bagian sambungan baterai ketiga. Sakelar pengatur suhu pertama dan sakelar pengatur suhu kedua masing-masing dilengkapi dengan bagian kontak pertama dan bagian kontak kedua. Permukaan atas dan bawah dari bagian sambungan baterai pertama, bagian sambungan baterai kedua, dan bagian sambungan baterai ketiga semuanya dilengkapi dengan lapisan insulasi, dan modul bagian sambungan baterai yang berdekatan dihubungkan dengan bagian insulasi. Desain ini memanfaatkan saklar pengatur suhu sebagai alat pelindung keselamatan, yang dapat memantau suhu baterai secara real time. Ketika suhu terlalu tinggi, secara otomatis mati untuk perlindungan, mencegah akumulasi panas terus menerus yang menyebabkan baterai habis dan memberikan perlindungan ganda.
3. Konektor baterai yang mudah dipasang:termasuk konektor kiri dan kanan yang disusun berdampingan secara paralel, serta beberapa konektor yang didistribusikan sepanjang arah konektor kiri dan kanan. Bagian penghubungnya meliputi selongsong geser kiri, selongsong geser kanan, dan bagian penghubung yang menghubungkan antara selongsong geser kiri dan selongsong geser kanan. Potongan penghubung kiri secara berurutan melewati selongsong geser kiri dari setiap bagian penghubung, dan potongan penghubung kanan secara berurutan melewati selongsong geser kanan dari setiap bagian penghubung. Bagian penghubung dilengkapi dengan lubang penghubung untuk dilewati tiang baterai. Karena potongan penghubung digeser memanjang pada potongan penghubung kiri dan kanan, potongan penghubung dapat digeser untuk mengatur posisi lubang penghubung selama penyambungan, sehingga setiap lubang penghubung sejajar secara akurat dengan kutub masing-masing baterai, Yang memiliki penerapan yang kuat dan pemasangan yang mudah.
4. Kelompok pelat sambungan baterai jenis keselamatan:terdiri dari beberapa set modul pelat sambungan baterai, masing-masing modul pelat sambungan baterai meliputi pelat sambungan baterai pertama, pelat sambungan baterai kedua, dan pelat sambungan baterai ketiga yang dihubungkan secara berurutan. Sakelar pengatur suhu pertama disediakan di antara bagian sambungan baterai pertama dan bagian sambungan baterai kedua, dan sakelar pengatur suhu kedua disediakan di antara bagian sambungan baterai kedua dan bagian sambungan baterai ketiga. Sakelar pengatur suhu pertama dan sakelar pengatur suhu kedua masing-masing dilengkapi dengan bagian kontak pertama dan bagian kontak kedua. Permukaan atas dan bawah dari bagian sambungan baterai pertama, bagian sambungan baterai kedua, dan bagian sambungan baterai ketiga semuanya dilengkapi dengan lapisan insulasi, dan modul bagian sambungan baterai yang berdekatan dihubungkan dengan bagian insulasi. Desain satu dari tiga ini dilengkapi sakelar pengatur suhu, memberikan perlindungan ganda. Metode penyambungannya sederhana dan dapat dirakit sesuai dengan tata letak baterai.
3 Tindakan pencegahan dan metode produksi
(1) Tindakan Pencegahan
Penting untuk ditekankan bahwa spesifikasi bagian lead out mematuhi spesifikasi material BOM, yang memastikan kesesuaian yang tepat antara bagian sambungan baterai dan komponen lainnya, sehingga memastikan pengoperasian normal sistem baterai. Misalnya, pada beberapa kemasan baterai tertentu, jika spesifikasi bagian keluarannya tidak sesuai, hal ini dapat menyebabkan transmisi arus tidak stabil dan mempengaruhi kinerja perangkat.
Jaminan kualitas sambungan solder merupakan salah satu faktor kunci keandalan konektor baterai. Pengelasan kebocoran dapat menyebabkan gangguan transmisi arus, pengelasan virtual dapat menyebabkan kontak yang buruk selama penggunaan, ledakan dapat merusak bagian penghubung dan bahkan menimbulkan bahaya keselamatan, dan gerinda yang jelas dapat mempengaruhi kekencangan dan stabilitas sambungan. Menurut statistik, sambungan solder yang buruk dapat meningkatkan tingkat kegagalan baterai lebih dari 30%.
Persyaratan untuk tidak kurang dari 6 sambungan solder pada setiap titik ujung keluar/bagian sambungan adalah untuk memastikan kekencangan sambungan. Lebih banyak sambungan solder dapat membubarkan arus, mengurangi risiko panas berlebih lokal, dan meningkatkan stabilitas dan daya tahan sambungan. Misalnya, dalam beberapa aplikasi baterai berdaya tinggi, sambungan solder yang memadai dapat secara efektif mengurangi resistensi dan meningkatkan efisiensi keluaran baterai.
Penting juga untuk mencegah alas permukaan terjatuh saat mengerjakan pekerjaan rumah. Fungsi bantalan permukaan adalah untuk melindungi permukaan bagian penghubung, mencegah goresan dan kerusakan. Jika bantalan permukaan terlepas, hal ini tidak hanya akan mempengaruhi tampilan bagian sambungan, tetapi juga dapat menyebabkan kontak yang buruk antara bagian sambungan dan komponen lainnya. Oleh karena itu, setelah bantalan permukaan ditemukan terlepas, bantalan tersebut harus dikerjakan ulang untuk memastikan kualitas dan kinerja bagian penghubung.
Ketika ujung jarum tembaga pada mesin las spot berubah menjadi hitam, noda hitam pada jarum tembaga harus segera dihilangkan dengan scraper sebelum melakukan pengelasan ulang. Menghitamnya ujung jarum tembaga mungkin disebabkan oleh penggunaan jangka panjang atau suhu tinggi selama proses pengelasan. Jika tidak ditangani tepat waktu, jarum tembaga yang menghitam dapat mempengaruhi kualitas pengelasan dan menyebabkan sambungan solder menjadi buruk.
Jika terjadi asap yang tidak normal, kebisingan yang tidak normal, dll. dari mesin atau instrumen, saklar daya harus dimatikan tepat waktu, pengoperasian mesin atau instrumen harus dihentikan, dan atasan atasan harus dilaporkan. Hal ini untuk mencegah kerusakan peralatan semakin parah dan menyebabkan kecelakaan keselamatan. Pelaporan situasi abnormal yang tepat waktu dapat memungkinkan para profesional untuk melakukan perbaikan dan penanganan tepat waktu, memastikan keselamatan dan stabilitas proses produksi.
(2) Pengantar Metode Produksi
Konektor baterai biasanya dibuat dengan cara cold stamping dengan cetakan stamping. Cara pengolahannya adalah dengan memberikan tekanan pada bahan logam pada suhu ruangan menggunakan cetakan yang dipasang pada mesin press sehingga menyebabkannya terpisah atau mengalami deformasi plastis, sehingga diperoleh potongan sambungan baterai yang diinginkan.
Saat mengelas bagian timah keluar dan bagian penghubung, pertama-tama tekan sakelar daya mesin las titik pulsa kepala ganda ke posisi "hidup" dan hidupkan daya. Kemudian konfirmasikan bahwa semua parameter peralatan baterai telah di-debug, dan siapkan bahan dan alat terkait sesuai dengan tabel pengaturan parameter, seperti mesin las titik kepala ganda, alat pengarsipan, perlengkapan pengepres, kunci pas heksagonal, dll. Saat men-debug parameter peralatan baterai peralatan mesin las titik baterai, harus memenuhi persyaratan kualitas sebelum operasi pengelasan dapat dilakukan. Saat pengelasan titik, perhatian harus diberikan pada tegangan pengelasan titik, dan nilai tegangan harus berada dalam kisaran pemeriksaan kualitas.
Langkah-langkah spesifiknya adalah sebagai berikut: ambil baterai dengan terminal negatif menghadap ke atas, ambil potongan timah dengan lubang melingkar di bagian luar, dan las potongan timah ke posisi tengah terminal negatif baterai. Selanjutnya, balikkan baterai dengan bagian timah menghadap ke dalam. Ambil potongan penghubung dan letakkan di atas potongan timah keluar. Las titik bagian penghubung ke posisi tengah terminal negatif baterai, membentuk garis lurus dengan bagian timah keluar. Kemudian ambil baterai lain dengan terminal negatif menghadap ke atas, dan las ujung konektor baterai pertama yang terbuka ke posisi tengah bagian bawah terminal negatif baterai kedua. Terakhir, letakkan baterai yang telah dilas secara seri pada perlengkapan kompresi, dan tekan setiap sel baterai ke arah tengah dengan kuat untuk mengikat kedua baterai dengan erat, membentuk garis lurus. Setelah menyelesaikan pekerjaan rumah, bersihkan meja kerja dan matikan saklar daya mesin las titik.
4 Prospek Perkembangan Masa Depan
(1) Ringkasan Pencapaian Desain dan Inovasi
Pencapaian signifikan telah dicapai dalam desain dan inovasi konektor baterai. Mulai dari penghematan biaya material hingga menghindari redundansi desain, hingga spesifikasi yang masuk akal dan meningkatkan kapasitas arus berlebih, semuanya mencerminkan upaya berkelanjutan industri untuk mencapai efisiensi, ekonomi, dan stabilitas. Berbagai desain inovatif dalam wadah desain, seperti konektor baterai yang berbentuk teratur, telah meningkatkan efisiensi produksi dan kemampuan perakitan otomatis; Grup pelat sambungan baterai dengan perlindungan ganda dan grup pelat sambungan baterai tipe keselamatan memberikan perlindungan keselamatan yang lebih andal melalui sakelar kontrol suhu; Konektor baterai yang mudah dipasang meningkatkan penerapan dan kenyamanan pemasangan. Pencapaian ini tidak hanya meningkatkan kinerja konektor baterai, namun juga memberikan lebih banyak pilihan untuk aplikasi di berbagai bidang.
(2) Tren Perkembangan Masa Depan
1. Dari segi bahan:Dengan kemajuan teknologi yang terus berlanjut, bahan konektor baterai di masa depan akan semakin beragam dan berperforma tinggi. Misalnya, penerapan material komposit baru diharapkan dapat meningkatkan konduktivitas, kekuatan, dan ketahanan korosi pada konektor. Menurut prediksi lembaga riset pasar, pada tahun 2030, proporsi material komposit baru di pasar konektor baterai global akan mencapai lebih dari 30%. Pada saat yang sama, permintaan akan material ramah lingkungan akan terus meningkat untuk memenuhi kebutuhan pembangunan berkelanjutan.
2. Dari segi teknologi:Teknologi pengelasan akan terus berinovasi dan mengoptimalkan. Teknologi pengelasan difusi dan teknologi pengelasan laser akan menjadi lebih matang, mencapai presisi yang lebih tinggi dan sambungan yang lebih stabil. Keunggulan teknologi pengelasan laser, seperti zona terkena panas yang kecil dan kedalaman pengelasan yang besar, akan dimanfaatkan lebih lanjut, sehingga mengurangi kerusakan termal pada konektor baterai. Pada saat yang sama, pengembangan teknologi pengelasan cerdas akan meningkatkan efisiensi produksi dan konsistensi kualitas. Misalnya, dengan kontrol bentuk gelombang laser yang tepat, sistem dapat secara otomatis memilih nilai bentuk gelombang yang dioptimalkan berdasarkan bahan berbeda untuk mencapai efek pengelasan terbaik.
3. Dalam hal penerapan:Dengan pesatnya perkembangan kendaraan energi baru, penyimpanan energi, dan bidang lainnya, penerapan konektor baterai akan semakin luas. Di bidang kendaraan energi baru, permintaan akan konektor baterai berkinerja tinggi akan terus meningkat untuk memenuhi kebutuhan kendaraan listrik dengan jangkauan yang lebih jauh dan kecepatan pengisian yang lebih cepat. Di bidang penyimpanan energi, seiring dengan berkembangnya ukuran pasar baterai penyimpan energi, persyaratan untuk stabilitas dan keandalan bagian penghubung juga akan lebih tinggi. Selain itu, permintaan akan miniaturisasi, bobot yang lebih ringan, dan efisiensi tinggi pada konektor baterai di berbagai bidang seperti perangkat elektronik portabel dan susunan sel surya juga akan mendorong inovasi berkelanjutan di industri ini.
Konektor baterai masa depan akan terus berkembang dan berinovasi dalam material, teknologi, dan aplikasi, memberikan dukungan yang lebih kuat untuk pengembangan perangkat elektronik, kendaraan listrik, penyimpanan energi, dan bidang lainnya.