Брзи одговор:Не постоји јединствена фиксна јачина појачала за траку од никла у батерији. Капацитет струје зависи од материјала траке, дебљине, ширине, дужине струјне{1}}пута, отпора заваривања и дозвољеног пораста температуре. Трака од 0,15 мм никада не треба да се оцењује само на основу дебљине јер 0,15 × 5 мм и 0,15 × 10 мм имају веома различите површине попречног пресека. За батерије, прво одредите дужину струје око непрекидног оптерећења, а затим проверите вршну струју, квалитет завара и стварни пораст температуре.
Прикључци траке од чистог никла у литијумској батерији
Кад питашколико струје може да поднесе трака од никла, користан одговор није један број. Сама трака има електрични отпор, тачке заваривања додају контактни отпор, а распоред батерије одређује колико паралелних струјних путева дели оптерећење.
Овај водич се фокусира начиста трака никлакористи се у 18650, 21700 и другим литијумским батеријама. Објашњава како дебљина, ширина, дужина, конфигурација батерије и тачкасто заваривање утичу на способност ношења струје и показује како израчунати отпор, пад напона и И²Р топлоту пре него што одаберете величину траке.
За производњу{0}}акумулатора погледајте нашуНи201 трака од чистог никла за батеријеза доступне дебљине, ширине траке за батерије-, ролне и прилагођене обрасце за снабдевање.
Колику струју може да поднесе трака од чистог никла?
Трака од чистог никла може да носи већу струју када је њена површина{0}}попречног пресека већа и њена струјна путања је краћа. Међутим, трака нема универзалну сигурну струјну вредност. Прихватљива струја зависи од тога колики пад напона и пораст температуре може да толерише ваша батерија.
Због тога се објављени графикони појачала са траком од никла често не слажу. Табела може да се заснива на другачијој ширини траке, различитом граничном порасту температуре{1}}, слободном- тестирању на ваздуху, кратком трајању теста или различитој дефиницији „безбедно“, „прихватљиво“ или „максимално“. За дизајн батерија, третирајте графикон појачала као почетну тачку, а не као спецификацију материјала.
Важно:сама дебљина није довољна. Тренутна способност прати комплетну геометрију проводника:дебљина × ширина × тренутна{0}}дужина путање, плус отпорност завара и других спојева.
Попречни{0}}област пресека траке никла
Прва вредност коју треба упоредити је{0}}површина попречног пресека:
А=Дебљина × ширина
| Величина траке никла | {0}}Област попречног пресека | Релативна област проводника |
|---|---|---|
| 0,10 × 5 мм | 0,50 мм² | Мала |
| 0,10 × 7 мм | 0,70 мм² | Мала |
| 0,15 × 7 мм | 1,05 мм² | Средње |
| 0,15 × 8 мм | 1,20 мм² | Средње |
| 0,20 × 8 мм | 1,60 мм² | Више |
| 0,20 × 10 мм | 2,00 мм² | Више |
| 0,30 × 7 мм | 2,10 мм² | Више |
Већа површина{0}}попречног пресека смањује отпорност на масу за исти ниво никла и дужину траке. Али то не значи аутоматски да веза батерије може безбедно да носи пропорционално већу струју, јер шема заваривања и терминал ћелије и даље ограничавају комплетну везу.
Зашто тренутне оцене никлова траке варирају између графикона
Ако две тренутне табеле дају различите вредности за исту величину траке никла, проверите услове тестирања пре него што одлучите који број ћете користити. Главни разлози су у наставку.
Дебљина и ширина траке никла
Дебљина и ширина заједно одређују површину проводника. Трака од 0,15 × 8 мм има 1,20 мм² површине попречног пресека, док трака од 0,15 × 5 мм има само 0,75 мм². Не би требало да им се додељује иста јачина појачала само зато што су оба дебела 0,15 мм.
Тренутна-дужина путање
Отпор се повећава са дужином. Кратак мост између две оближње ћелије производи мањи пад напона и губитак И²Р од дугачке траке која носи исту струју кроз батеријски модул. Када упоредите графиконе, проверите да ли наведена вредност претпоставља одређену дужину теста.
Дозвољени пораст температуре
Проводник може носити струју док је још превише врућ за практичан батеријски пакет. "Максимална струја" и "препоручена стална струја" су стога различита питања. Конзервативни дизајн оставља термички простор за температуру кућишта, загревање ћелија, изолацију и старење.
Отпор заваривања и контакта
Трака од никла је само део електричног пута. Лоша пенетрација завара, премало ефективних тачака заваривања, контаминација или неравномерни контакт могу створити локализовани отпор. Та топлота је концентрисана близу терминала ћелије и може бити важнија од израчунатог отпора саме траке.
Квалитет чистог никла и стање материјала
Немојте претпостављати да свака трака{0}}сребрне боје има исту отпорност. Чисти никл, никл 200,Никл 201 трака за батеријеи никловани{0}}челик имају различито електрично понашање. За производни пакет батерија, проверите стварни квалитет материјала и документацију серије пре употребе израчунате вредности струје.
Како израчунати отпор и топлоту траке никла
Најкориснији начин да проверите траку од никла је да прво израчунате њен отпор проводника, а затим израчунате пад напона и губитак снаге при потребној струји.
1. Израчунајте отпор траке никла
R = ρL / A
| Симбол | Значење | Јединица |
|---|---|---|
| R | Електрични отпор | Ω |
| ρ | Електрична отпорност никла | Ω·m |
| L | Тренутна{0}}дужина путање | m |
| A | Попречни-површина пресека=дебљина × ширина | m² |
За пример прорачуна у наставку, електрична отпорност од0,085 µΩ·м на 20 степенисе користи за жарени никл 201. Објављени подаци за никл 200 су нешто већи на око0,096 µΩ·м на 20 степени. Стварна отпорност траке може да варира у зависности од степена, услова обраде и температуре, па користите применљиве податке о материјалу када је потребна прецизна вредност дизајна.
Техничка референца:Специјални метали Никл 200 и Никл 201 технички билтен.
2. Израчунајте пад напона
V = I × R
Пад напона је битан јер сваки миливолт изгубљен у интерконекту смањује ефикасност пакета. Ефекат постаје важнији како струја расте или стаза траке постаје дужа.
3. Израчунајте губитак снаге И²Р
P = I²R
Губитак снаге се претвара у топлоту. Пошто је струја на квадрату, повећање струје има много јачи ефекат на загревање него што сугерише једноставно линеарно поређење.
Радни пример: 0,15 × 8 мм Ни201 трака од чистог никла
Претпоставимо струјни пут од 50 мм:
| Инпут | Валуе |
|---|---|
| Дебљина | 0.15мм |
| Ширина | 8мм |
| {0}}Област попречног пресека | 1,20 мм² |
| Тренутна-дужина путање | 50мм |
| Отпорност Ни201 на 20 степени | 0.085 µΩ·m |
| Израчунати отпор траке | Приближно 3,54 мΩ |
Користећи израчунату отпорност масе:
| Цуррент | Волтаге Дроп | Израчунати губитак И²Р |
|---|---|---|
| 5A | ≈ 0.0177V | ≈ 0.089W |
| 10A | ≈ 0.0354V | ≈ 0.354W |
| 15A | ≈ 0.0531V | ≈ 0.797W |
| 20A | ≈ 0.0708V | ≈ 1.417W |
Ово није табела одобрења капацитета.Он израчунава само велики електрични губитак траке. Не укључује отпор заваривања, растућу отпорност материјала како се трака загрева, температуру ћелије, температуру кућишта или стварну дисипацију топлоте. Користите физичко тестирање температуре да бисте потврдили дизајн-пакета батерија.
Поређење израчунатог отпора за уобичајене величине траке
Табела испод користи исту отпорност Ни201 и дужину проводника од 50 мм. То показује зашто се дебљина и ширина морају узети у обзир заједно.
| Стрип Сизе | Подручје | Израчунато Р на 50 мм | И²Р губитак на 10А | И²Р губитак на 15А |
|---|---|---|---|---|
| 0,10 × 5 мм | 0,50 мм² | ≈ 8.50 mΩ | ≈ 0.850W | ≈ 1.913W |
| 0,10 × 7 мм | 0,70 мм² | ≈ 6.07 mΩ | ≈ 0.607W | ≈ 1.366W |
| 0,15 × 7 мм | 1,05 мм² | ≈ 4.05 mΩ | ≈ 0.405W | ≈ 0.911W |
| 0,15 × 8 мм | 1,20 мм² | ≈ 3.54 mΩ | ≈ 0.354W | ≈ 0.797W |
| 0,20 × 8 мм | 1,60 мм² | ≈ 2.66 mΩ | ≈ 0.266W | ≈ 0.598W |
| 0,20 × 10 мм | 2,00 мм² | ≈ 2.13 mΩ | ≈ 0.213W | ≈ 0.478W |
| 0,30 × 7 мм | 2,10 мм² | ≈ 2.02 mΩ | ≈ 0.202W | ≈ 0.455W |
Ове израчунате вредности су корисније од додељивања фиксног броја појачала без услова дужине или температуре. Када сазнате очекивану струју, можете упоредити губитке проводника између кандидатских величина траке и затим потврдити изабрану везу са стварним мерењима температуре.
Мерење дебљине и ширине траке никла
Континуирана струја у односу на вршну струју за траку од никла батерије
Батеријски пакети обично имају и континуирану струју пражњења и вишу краткотрајну{0}}вршну струју. Избор траке од никла треба узети у обзир оба, али не стварају исто топлотно оптерећење.
Цонтинуоус Цуррент
Континуирана струја одређује дуготрајно-И²Р загревање траке и заварених спојева. Почните са максималном континуираном струјом која заправо може проћи кроз сваки пут струје. Немојте аутоматски користити укупну струју паковања за сваки појединачни сегмент траке; прво утврдите како се струја дистрибуира кроз распоред пакета.
Вршна или тренутна струја
Кратак врх не загрева траку на исти начин као непрекидно оптерећење, али је и даље важан. Проверите величину, трајање, брзину понављања и доступну термичку маргину. Убрзање мотора, -покретање електричног алата и други догађаји великог-оптерећења могу довести до много веће краткотрајне струје- кроз серијске мостове и БМС везе.
БМС напомена:40А континуирани / 80А вршни БМС не значи да сваки комад никловане траке треба једноставно да буде означен са „40А” или „80А”. Идентификујте која веза носи пуну струју пакета, колико путања дели ту струју и да ли је трајање пика прихватљиво за стварни систем траке и заваривања.
Како конфигурација батерије мења струју траке никла
Серијске везе између паралелних група
Мостови између серијских група често носе излазну струју пакета. Ове везе заслужују посебну пажњу јер уски мост може да постане уско грло чак и када су појединачне везе између ћелија-на-повезане траке адекватне.
Паралелне ћелијске везе
Унутар паралелне групе, струја је подељена на ћелије и локалне траке. Немојте претпостављати савршено једнаку поделу струје ако је геометрија асиметрична. Различите дужине путање и отпори завара могу учинити да једна рута носи више струје од друге.
18650 и 21700 батерије
Сам пречник ћелије не одређује тачну величину траке. Пакет 18650 који се користи на ниској струји може захтевати мање површине проводника од пакета 21700 са високим{2}}одводом, али може се десити и обрнуто у зависности од серијске/паралелне конфигурације и оптерећења пакета. Користите стварну струју по путањи уместо да бирате траку само из формата ћелије.
Можете ли сложити траке од никла да бисте имали више струје?
Додавање друге траке никла повећава доступну површину проводника, али резултат зависи од тога колико су добро оба слоја електрично повезана и како струја улази и излази из сваког слоја.
Двослојна{0}}трака од никла
У идеалном електричном моделу, две идентичне траке повезане потпуно паралелно би отприлике преполовиле отпор масовног проводника. Права батерија је мање идеална: постављање завара, подела струје између слојева и контактни отпор могу спречити да оба слоја носе потпуно исту струју.
Шира трака против дебље траке
Оба повећавају{0}}површину попречног пресека. Ширу траку је можда лакше заварити у тачкама него много дебљу траку, али геометрија{2}}врх ћелије може да ограничи корисну ширину. Дебља трака може смањити отпор без повећања ширине, али тачкасти заваривач мора бити у стању да произведе поуздане заваре кроз повећану дебљину.
Вишеструки струјни путеви
За већу струју, неколико правилно повезаних путева може бити практичније од форсирања све струје кроз једну уску траку. Распоред пакета треба да избегава уске вратове између паралелних група, БМС терминала и излазних прикључака.
Како тачкасто заваривање утиче на струјни капацитет никловане траке
Израчунати отпор траке претпоставља да је пут метала непрекидан. У батеријском пакету, струја такође мора да прође кроз тачкасто-заварени интерфејс између траке од никла и терминала ћелије. Слаби или неконзистентни завари додају локални отпор и могу створити вруће тачке.
| Фактор заваривања | Утицај на струјни пут |
|---|---|
| Пенетрација завара | Недовољно везивање може повећати отпорност на контакт и смањити механичку поузданост. |
| Број ефективних тачака заваривања | Ефикаснија контактна површина може боље да дистрибуира струју, али квалитет завара је важнији од пуког бројања ознака. |
| Чистоћа површине | Контаминација или оксидација могу смањити конзистенцију завара и повећати отпорност на контакт. |
| Стрип Тхицкнесс | Дебља трака смањује отпорност на масу, али обично захтева способнију опрему за заваривање. |
| Терминално стање ћелије | Завршни премаз, геометрија и чистоћа утичу на квалитет и поновљивост шава. |
За производни рад, потврдите снагу завара и електричне перформансе поновљивом инспекцијом уместо да се ослањате само на поставку енергије заваривача. Тест на повлачење и тест{1}}пораста температуре под предвиђеним оптерећењем пружају много корисније информације.
Тренутни капацитет чистог никла у односу на{0}}Никл
Трака од чистог никлаи никлована{0}} челична трака могу изгледати слично, али основни материјал је другачији. Та разлика мења отпор и грејање за исте димензије.
| Ставка | Трака од чистог никла | Никлована{0}}челична трака |
|---|---|---|
| Основни материјал | Никл кроз дебљину траке | Челична подлога са премазом од никла |
| Елецтрицал Ресистанце | Генерално ниже за исту геометрију | Генерално више јер струја тече углавном кроз челичну подлогу |
| Топлота при истој струји | Нижи када је отпор мањи | Већи када је отпор већи |
| Верификација материјала | Потврдите квалитет никла и састав серије | Потврдите челичну подлогу и премаз никла |
Ако је тренутна способност важна, немојте идентификовати материјал само по изгледу. Чак ни једноставан тест магнетом није дефинитиван јер је сам никл феромагнетичан. За верификацију снабдевања, користите наведену класу, ЦОА/МТЦ и одговарајућу анализу материјала када је то потребно.
Када никлова трака није довољна за батерију велике{0}}те струје
Ако потребну површину проводника постане тешко постићи са једном тачком-заварљивом никлованом траком, редизајнирајте путању струје уместо прихватања превеликог пада напона или топлоте.
Користите шире или више путања никла
Повећање ширине, коришћење паралелних путања или додавање правилно повезаних слојева може смањити укупни отпор, а истовремено задржати сваку појединачну траку у дебљини коју ваш процес заваривања може да поднесе.
Размислите о везама уз помоћ бакра{0}
Бакар има много нижу електричну отпорност од никла и може бити користан у високострујним структурама сабирница. Међутим, бакар је такође теже заварити тачкасто заваривање отпорним директно са многим системима за{2}}акумулације за заваривање. Композитни распореди бакра-никла или хибридне везе захтевају сопствени дизајн заваривања и изолације.
Проверите цео тренутни пут
Широки део магистрале не решава уско грло на БМС терминалу, споју осигурача, серијском мосту или излазном каблу. Прегледајте комплетну путању од групе ћелија до излаза пакета.
Како одабрати никловану траку за батерију
Пре него што изаберете дебљину траке, заједно прикупите електричне и механичке захтеве. Ово спречава да трака буде изабрана само из графикона појачала, док је право ограничење негде другде у пакету. Ако су захтеви за материјалом ниски-угљични комерцијално чисти никл за прикључке батерија, можете прегледати нашеНи201 трака од чистог никла за батеријепре него што потврдите дебљину, ширину и количину.
| Селецтион Итем | Информације за потврду |
|---|---|
| Формат ћелије | 18650, 21700, 26650, 32700 или други тип ћелије |
| Пацк Цонфигуратион | Серијски и паралелни распоред |
| Цонтинуоус Цуррент | Максимална очекивана континуирана струја кроз сваку критичну путању |
| Пеак Цуррент | Максимална величина, трајање и понављање |
| Стрип Материал | Чисти никл или други специфицирани проводнички материјал |
| Дебљина и ширина | Потребна{0}}површина попречног пресека и геометрија{1}}врх ћелије |
| Тренутна-дужина путање | Удаљеност између тачака везе |
| Метода заваривања | Способност заваривања и потврђен квалитет заваривања |
| Тхермал Цондитион | Температура околине, кућиште, изолација и дозвољени пораст температуре |
За нови дизајн прво израчунајте отпор проводника, а затим тестирајте спојену везу на очекиваном континуираном оптерећењу. Забележите пад напона и стабилизовану температуру. Ако је пораст температуре превисок, повећајте површину проводника, скратите путању, побољшајте квалитет завара или додајте додатне струјне путање.
Потребна вам је трака од чистог никла за повезивање батерија?
ЗхенАн може да обезбедиНи201 трака од чистог никла за батеријеу договореним дебљинама, ширинама, ролни и резаним облицима. Пошаљите потребну класу, дебљину, ширину, толеранцију, количину и одредишни порт за понуду. Серијски ЦОА/МТЦ се може обезбедити у складу са захтевима поруџбине.
Честа питања о тренутном капацитету траке никла
П: Може ли трака од никла од 0,15 мм да носи 20 ампера?
О: Сама дебљина не може одговорити на ово. На пример, Ни201 трака од 0,15 × 8 мм са струјном путањом од 50 мм има израчунату запреминску отпорност од око 3,54 мΩ на 20 степени. На 20А, то је око 1,42В губитка И²Р пре него што се дода отпор заваривања. Коначна струја стога мора бити валидирана у односу на ширину, дужину, квалитет завара и дозвољени пораст температуре.
П: Да ли је шира трака никла боља од дебље траке никла?
О: Оба смањују отпор повећањем{0}}површине попречног пресека. Ширу траку је лакше уочити заваривање него веома дебелу траку, али доступна ширина је ограничена геометријом ћелије и распоредом паковања. Боља опција зависи од потребне површине проводника, способности заваривања и облика путање струје.
П: Да ли дужина траке никла утиче на тренутни капацитет?
О: Да. Отпор се повећава са тренутном{1}}дужином путање. За исти материјал, дебљину и ширину, дужа трака производи већи пад напона и И²Р топлоте. Користите стварну удаљеност између електричних прикључних тачака када израчунавате отпор траке.
П: Да ли слагање две никлове траке удвостручује тренутни капацитет?
О: Не аутоматски. Две идентичне траке у идеалној паралелној вези отприлике преполовљују отпор проводника, али праве батерије имају отпорност на заваривање и несавршено поделу струје између слојева. Третирајте слагање као промену дизајна која и даље захтева проверу температуре и заваривања.
П: Да ли трака од никла треба да буде димензионисана за БМС континуирану или вршну струју?
О: Почните са максималном континуираном струјом кроз сваку критичну путању траке јер она одређује дуготрајно-загревање. Затим проверите вршну струју посебно користећи њену величину, трајање и брзину понављања. Сама БМС оцена не показује како је струја подељена између појединачних путева никла.
П: Да ли је чисти никл бољи од никлованог{0}}челика за високу струју?
О: Чисти никл генерално има нижи електрични отпор од никлованог-челика истих димензија, тако да производи мање губитке проводника при истој струји. Међутим, коначни избор треба да користи стварну спецификацију материјала, геометрију траке, квалитет завара и верификовани пораст температуре.
П: Коју величину траке од никла треба да користим за батерије 18650 или 21700?
О: Не постоји универзална величина заснована само на формату ћелије. Прво потврдите конфигурацију паковања, сталну и вршну струју, тренутну{1}}дужину путање, материјал траке и способност заваривања за тачку{2}}. Затим упоредите отпор и топлоту за комбинације дебљине и ширине кандидата пре валидације коначног завареног споја.
