Brzi odgovor:Ne postoji jedinstvena fiksna vrijednost ampera za nikalnu traku u baterijskom paketu. Kapacitet struje ovisi o materijalu trake, debljini, širini, duljini -puta struje, otporu zavara i dopuštenom porastu temperature. Traku od 0,15 mm nikada ne treba ocjenjivati samo na temelju debljine jer 0,15 × 5 mm i 0,15 × 10 mm imaju vrlo različite površine presjeka. Za pakete baterija prvo odredite veličinu putanje struje oko kontinuiranog opterećenja, a zatim provjerite vršnu struju, kvalitetu zavara i stvarni porast temperature.
Priključci trake od čistog nikla u paketu litijskih baterija
Kad pitatekoliku struju može podnijeti traka od nikla, koristan odgovor nije jedan broj. Sama traka ima električni otpor, točke zavarivanja dodaju kontaktni otpor, a raspored baterije određuje koliko paralelnih strujnih staza dijeli opterećenje.
Ovaj vodič se fokusira natraka od čistog niklakoristi se u 18650, 21700 i drugim litijevim baterijama. Objašnjava kako debljina, širina, duljina, konfiguracija baterije i točkasto zavarivanje utječu na sposobnost prijenosa struje i pokazuje kako izračunati otpor, pad napona i I²R toplinu prije nego što odaberete veličinu trake.
Za proizvodnju-paketa baterija pogledajte našNi201 traka od čistog nikla za baterijeza dostupne baterije-traka debljine, širine, role i prilagođene oblike isporuke.
Koliko struje može podnijeti traka od čistog nikla?
Traka od čistog nikla može nositi više struje ako je njezin-površina presjeka veća, a putanja struje kraća. Međutim, traka nema univerzalnu sigurnu vrijednost struje. Prihvatljiva struja ovisi o tome koliki pad napona i porast temperature vaša baterija može tolerirati.
To je razlog zašto se objavljeni dijagrami pojačala s trakom od nikla često ne slažu. Grafikon se može temeljiti na drugačijoj širini trake, različitoj-graničnosti porasta temperature,-testiranju slobodnim zrakom, kratkom trajanju testa ili drugačijoj definiciji "sigurno", "prihvatljivo" ili "maksimalno". Za dizajn baterije, grafikon s pojačalom smatrajte početnom točkom, a ne specifikacijom materijala.
Važno:sama debljina nije dovoljna. Strujna sposobnost slijedi kompletnu geometriju vodiča:debljina × širina × trenutna-duljina puta, plus otpornost zavara i drugih spojeva.
Poprečni-presjek trake nikla
Prva vrijednost za usporedbu je površina-presjeka:
A=Debljina × Širina
| Veličina trake od nikla | Površina-presjeka | Relativno područje vodiča |
|---|---|---|
| 0,10 × 5 mm | 0,50 mm² | Mali |
| 0,10 × 7 mm | 0,70 mm² | Mali |
| 0,15 × 7 mm | 1,05 mm² | srednje |
| 0,15 × 8 mm | 1,20 mm² | srednje |
| 0,20 × 8 mm | 1,60 mm² | viši |
| 0,20 × 10 mm | 2,00 mm² | viši |
| 0,30 × 7 mm | 2,10 mm² | viši |
Veća površina-poprečnog presjeka smanjuje otpor prema masi za isti stupanj nikla i duljinu trake. Ali to ne znači automatski da baterijski priključak može sigurno prenositi proporcionalno veću struju, jer uzorak zavara i terminal ćelije još uvijek ograničavaju kompletan spoj.
Zašto se vrijednosti struje trake od nikla razlikuju od grafikona do tablice
Ako dva trenutna grafikona daju različite vrijednosti za istu veličinu trake nikla, provjerite uvjete ispitivanja prije nego što odlučite koji ćete broj koristiti. Glavni razlozi navedeni su u nastavku.
Debljina i širina trake nikla
Debljina i širina zajedno određuju površinu vodiča. Traka od 0,15 × 8 mm ima 1,20 mm² površine poprečnog-presjeka, dok traka od 0,15 × 5 mm ima samo 0,75 mm². Ne smije im se dodijeliti ista vrijednost ampera samo zato što su oba debela 0,15 mm.
Trenutna-duljina puta
Otpor raste s duljinom. Kratki most između dviju obližnjih ćelija proizvodi manji pad napona i I²R gubitak od dugačke trake koja prenosi istu struju kroz baterijski modul. Prilikom uspoređivanja dijagrama, provjerite pretpostavlja li navedena vrijednost određenu duljinu ispitivanja.
Dopušteni porast temperature
Vodič može prenositi struju dok je još uvijek prevruć za praktičnu bateriju. "Maksimalna struja" i "preporučena trajna struja" su stoga različita pitanja. Konzervativni dizajn ostavlja toplinski prostor za temperaturu kućišta, grijanje ćelija, izolaciju i starenje.
Otpornost zavara i kontakta
Traka od nikla samo je dio električnog puta. Slabo prodiranje zavara, premalo učinkovitih točaka zavarivanja, onečišćenje ili neravnomjeran kontakt mogu stvoriti lokalizirani otpor. Ta je toplina koncentrirana blizu terminala ćelije i može biti važnija od izračunatog otpora same trake.
Klasa čistog nikla i stanje materijala
Nemojte pretpostavljati da svaka srebrna-traka ima isti otpor. Čisti nikl, nikl 200,Nickel 201 baterijska trakai poniklani-čelik imaju drugačije električno ponašanje. Za proizvodni paket baterija provjerite stvarnu ocjenu materijala i dokumentaciju o seriji prije korištenja izračunate trenutne vrijednosti.
Kako izračunati otpor nikalne trake i toplinu
Najkorisniji način za provjeru trake od nikla je prvo izračunati otpor njezinog vodiča, zatim izračunati pad napona i gubitak snage pri potrebnoj struji.
1. Izračunajte otpor trake nikla
R = ρL / A
| Simbol | Značenje | Jedinica |
|---|---|---|
| R | Električni otpor | Ω |
| ρ | Električni otpor stupnja nikla | Ω·m |
| L | Trenutna-duljina puta | m |
| A | Površina-presjeka=debljina × širina | m² |
Za primjer izračuna u nastavku, električni otpor od0,085 µΩ·m na 20 stupnjevakoristi se za žareni nikl 201. Objavljeni podaci za nikl 200 malo su viši na oko0,096 µΩ·m na 20 stupnjeva. Stvarni otpor trake može varirati ovisno o stupnju, uvjetima obrade i temperaturi, stoga koristite primjenjive podatke o materijalu kada je potrebna precizna projektirana vrijednost.
Tehnička referenca:Posebni metali Nickel 200 & Nickel 201 tehnički bilten.
2. Izračunajte pad napona
V = I × R
Pad napona je bitan jer svaki milivolt izgubljen u interkonekciji smanjuje učinkovitost paketa. Učinak postaje važniji kako struja raste ili putanja trake postaje duža.
3. Izračunajte I²R gubitak snage
P = I²R
Gubitak snage se pretvara u toplinu. Budući da je struja na kvadrat, povećanje struje ima puno jači učinak na zagrijavanje nego što sugerira jednostavna linearna usporedba.
Radni primjer: 0,15 × 8 mm Ni201 traka od čistog nikla
Pretpostavimo strujni put od 50 mm:
| Ulazni | Vrijednost |
|---|---|
| Debljina | 0,15 mm |
| Širina | 8 mm |
| Površina-presjeka | 1,20 mm² |
| Trenutna-duljina puta | 50 mm |
| Otpor Ni201 na 20 stupnjeva | 0.085 µΩ·m |
| Izračunati otpor trake | Otprilike 3,54 mΩ |
Koristeći taj izračunati skupni otpor:
| Trenutni | Pad napona | Izračunati I²R gubitak |
|---|---|---|
| 5A | ≈ 0.0177V | ≈ 0.089W |
| 10A | ≈ 0.0354V | ≈ 0.354W |
| 15A | ≈ 0.0531V | ≈ 0.797W |
| 20A | ≈ 0.0708V | ≈ 1.417W |
Ovo nije tablica odobrenja ampaciteta.Izračunava samo skupni električni gubitak trake. Ne uključuje otpor zavara, rastući otpor materijala kako se traka zagrijava, temperaturu ćelije, temperaturu kućišta ili stvarnu disipaciju topline. Upotrijebite testiranje fizičke temperature za provjeru dizajna-paketa baterija.
Usporedba izračunatog otpora za uobičajene veličine trake
Donja tablica koristi isti otpor Ni201 i duljinu vodiča od 50 mm. Pokazuje zašto se debljina i širina moraju promatrati zajedno.
| Veličina trake | Područje | Izračunato R na 50 mm | I²R gubitak na 10A | I²R gubitak na 15A |
|---|---|---|---|---|
| 0,10 × 5 mm | 0,50 mm² | ≈ 8.50 mΩ | ≈ 0.850W | ≈ 1.913W |
| 0,10 × 7 mm | 0,70 mm² | ≈ 6.07 mΩ | ≈ 0.607W | ≈ 1.366W |
| 0,15 × 7 mm | 1,05 mm² | ≈ 4.05 mΩ | ≈ 0.405W | ≈ 0.911W |
| 0,15 × 8 mm | 1,20 mm² | ≈ 3.54 mΩ | ≈ 0.354W | ≈ 0.797W |
| 0,20 × 8 mm | 1,60 mm² | ≈ 2.66 mΩ | ≈ 0.266W | ≈ 0.598W |
| 0,20 × 10 mm | 2,00 mm² | ≈ 2.13 mΩ | ≈ 0.213W | ≈ 0.478W |
| 0,30 × 7 mm | 2,10 mm² | ≈ 2.02 mΩ | ≈ 0.202W | ≈ 0.455W |
Ove izračunate vrijednosti korisnije su od dodjele fiksnog broja ampera bez uvjeta duljine ili temperature. Nakon što saznate očekivanu struju, možete usporediti gubitke vodiča između mogućih veličina trake i zatim potvrditi odabranu vezu stvarnim mjerenjima temperature.
Mjerenje debljine i širine trake nikla
Kontinuirana struja u odnosu na vršnu struju za baterijsku nikalnu traku
Paketi baterija obično imaju kontinuiranu struju pražnjenja i višu kratko{0}}vršnu struju. Odabir trake od nikla treba uzeti u obzir obje, ali one ne stvaraju isto toplinsko opterećenje.
Kontinuirana struja
Kontinuirana struja određuje-dugoročno I²R zagrijavanje trake i zavara. Počnite s maksimalnom kontinuiranom strujom koja zapravo može proći kroz svaki strujni put. Nemojte automatski koristiti ukupnu struju paketa za svaki pojedinačni segment trake; prvo utvrdite kako se struja distribuira kroz raspored paketa.
Vršna ili trenutna struja
Kratko vršno opterećenje ne zagrijava traku na isti način kao kontinuirano opterećenje, ali je i dalje važno. Provjerite vršnu magnitudu, trajanje, stopu ponavljanja i dostupnu toplinsku marginu. Ubrzanje motora,-pokretanje alata i drugi događaji visokog{3}}opterećenja mogu proizvesti mnogo veću kratkotrajnu-struju kroz serijske mostove i BMS veze.
BMS napomena:40A kontinuirani / 80A vršni BMS ne znači da bi svaki komad trake od nikla trebao biti jednostavno označen s "40A" ili "80A". Odredite koja veza nosi struju punog paketa, koliko staza dijeli tu struju i je li vršno trajanje prihvatljivo za stvarni sustav trake i zavara.
Kako konfiguracija paketa baterija mijenja struju trake nikla
Serijske veze između paralelnih grupa
Mostovi između serijskih grupa često nose izlaznu struju paketa. Ovi spojevi zaslužuju posebnu pažnju jer uski most može postati usko grlo čak i kada su pojedinačni spojevi-na-traku odgovarajući.
Paralelne veze stanica
Unutar paralelne skupine, struja se dijeli među ćelijama i lokalnim stazama trake. Ne pretpostavljajte savršeno jednaku raspodjelu struje ako je geometrija asimetrična. Različite duljine staze i otpori zavara mogu učiniti da jedna ruta nosi više struje od druge.
18650 i 21700 paketi baterija
Sam promjer ćelije ne određuje točnu veličinu trake. Paket 18650 koji se koristi pri niskoj struji može zahtijevati manje površine vodiča nego paket 21700 s visokim-odvodom, ali može se dogoditi i obrnuto ovisno o serijskoj/paralelnoj konfiguraciji i opterećenju paketa. Upotrijebite stvarnu struju po putanji umjesto odabira trake samo iz formata ćelije.
Možete li naslagati trake od nikla za više struje?
Dodavanje druge trake od nikla povećava dostupno područje vodiča, ali rezultat ovisi o tome koliko su dobro oba sloja električno povezana i kako struja ulazi i izlazi iz svakog sloja.
Dvo-slojna traka od nikla
U idealnom električnom modelu, dvije identične trake spojene potpuno paralelno otprilike bi prepolovile ukupni otpor vodiča. Prava baterija manje je idealna: postavljanje zavara, dijeljenje struje između slojeva i kontaktni otpor mogu spriječiti da oba sloja nose točno istu struju.
Šira traka naspram deblje trake
Oba povećavaju-površinu presjeka. Širu traku može biti lakše točkasto zavariti nego puno deblju traku, ali geometrija gornje-ćelije može ograničiti korisnu širinu. Deblja traka može smanjiti otpor bez povećanja širine, ali točkasti zavarivač mora biti u stanju proizvesti pouzdane varove kroz povećanu debljinu.
Više strujnih staza
Za veću struju, nekoliko pravilno spojenih puteva može biti praktičnije od protjerivanja cijele struje kroz jednu usku traku. Raspored paketa trebao bi izbjegavati uska grla između paralelnih grupa, BMS terminala i izlaznih priključaka.
Kako točkasto zavarivanje utječe na strujni kapacitet trake nikla
Izračunati otpor trake pretpostavlja da je putanja metala kontinuirana. U paketu baterija, struja također mora prolaziti kroz točkasto-zavareno sučelje između trake od nikla i terminala ćelije. Slabi ili nedosljedni zavari dodaju lokalni otpor i mogu stvoriti vruće točke.
| Faktor zavarivanja | Učinak na trenutni put |
|---|---|
| Prodiranje zavara | Nedovoljno lijepljenje može povećati kontaktnu otpornost i smanjiti mehaničku pouzdanost. |
| Broj efektivnih točaka zavarivanja | Učinkovitije kontaktno područje može bolje raspodijeliti struju, ali kvaliteta zavara važnija je od pukog brojanja tragova. |
| Čistoća površine | Kontaminacija ili oksidacija mogu smanjiti konzistenciju zavara i povećati kontaktnu otpornost. |
| Debljina trake | Deblja traka smanjuje otpor mase, ali obično zahtijeva sposobniju opremu za zavarivanje. |
| Stanje terminala stanice | Premaz terminala, geometrija i čistoća utječu na kvalitetu i ponovljivost zavara. |
Za proizvodni rad potvrdite čvrstoću zavara i električnu izvedbu ponovljivim pregledom umjesto da se oslanjate samo na energetsku postavku zavarivača. Test povlačenja i-test porasta temperature pod predviđenim opterećenjem daju mnogo korisnije informacije.
Kapacitet struje čistog nikla u odnosu na-čelik presvučen niklom
Traka od čistog niklai poniklane{0}}čelične trake mogu izgledati slično, ali je osnovni materijal drugačiji. Ta razlika mijenja otpor i zagrijavanje za iste dimenzije.
| Artikal | Traka od čistog nikla | Čelična traka presvučena-niklom |
|---|---|---|
| Osnovni materijal | Nikal kroz debljinu trake | Čelična podloga s premazom od nikla |
| Električni otpor | Općenito niže za istu geometriju | Općenito veći jer struja teče uglavnom kroz čeličnu podlogu |
| Grijanje na istoj struji | Niži kada je otpor mase manji | Veći kada je veći otpor mase |
| Provjera materijala | Potvrdite stupanj nikla i sastav šarže | Potvrdite čeličnu podlogu i premaz nikla |
Ako je trenutna sposobnost važna, nemojte prepoznavati materijal samo po izgledu. Čak ni jednostavan magnetski test nije konačan jer je nikal sam po sebi feromagnetičan. Za provjeru opskrbe upotrijebite navedeni stupanj, COA/MTC i odgovarajuću analizu materijala kada je potrebno.
Kada traka nikla nije dovoljna za bateriju visoke-napona
Ako potrebnu površinu vodiča postane teško postići s jednom točkovno-zavarivom trakom nikla, redizajnirajte putanju struje umjesto prihvaćanja prekomjernog pada napona ili topline.
Koristite šire ili više staza nikla
Povećanje širine, korištenje paralelnih staza ili dodavanje pravilno povezanih slojeva može smanjiti ukupni otpor, a istovremeno zadržati svaku pojedinačnu traku unutar debljine koju vaš proces zavarivanja može podnijeti.
Razmislite o bakrenim-vezama
Bakar ima mnogo niži električni otpor od nikla i može biti koristan u strukturama sabirnica visoke-napona. Međutim, bakar je također teže izravno zavariti otpornim točkastim zavarivanjem s mnogim baterijskim-sustavima za zavarivanje. Rasporedi kompozita bakar-nikl ili hibridne veze zahtijevaju vlastiti dizajn zavarivanja i izolacije.
Provjerite cijeli trenutni put
Širok dio sabirnice ne rješava usko usko grlo na terminalu BMS, spoju osigurača, serijskom mostu ili izlaznom vodu. Pregledajte cijeli put od grupe ćelija do izlaza paketa.
Kako odabrati traku od nikla za svoju bateriju
Prije odabira debljine trake zajedno sakupite električne i mehaničke zahtjeve. Time se sprječava odabir trake samo iz tablice pojačala dok je pravo ograničenje negdje drugdje u pakiranju. Ako je zahtjev za materijalom nisko-ugljični komercijalno čisti nikl za spojeve baterija, možete pregledati našeNi201 traka od čistog nikla za baterijeprije potvrde debljine, širine i količine.
| Stavka odabira | Podaci za potvrdu |
|---|---|
| Format ćelije | 18650, 21700, 26650, 32700 ili drugi tip ćelije |
| Konfiguracija paketa | Serijski i paralelni raspored |
| Kontinuirana struja | Maksimalna očekivana kontinuirana struja kroz svaki kritični put |
| Vršna struja | Maksimalna veličina, trajanje i ponavljanje |
| Materijal trake | Klasa čistog nikla ili drugi specificirani materijal za vodiče |
| Debljina i širina | Potrebna površina-presjeka i geometrija vrha-ćelije |
| Trenutna-duljina puta | Udaljenost između spojnih točaka |
| Metoda zavarivanja | Sposobnost točkastog zavarivanja i potvrđena kvaliteta zavara |
| Toplinski uvjeti | Temperatura okoline, kućište, izolacija i dopušteni porast temperature |
Za novi dizajn prvo izračunajte otpor vodiča, a zatim ispitajte sastavljeni spoj pri očekivanom kontinuiranom opterećenju. Zabilježite pad napona i stabiliziranu temperaturu. Ako je porast temperature previsok, povećajte površinu vodiča, skratite put, poboljšajte kvalitetu zavara ili dodajte dodatne strujne staze.
Trebate traku od čistog nikla za spajanje baterija?
ZhenAn može dostavitiNi201 traka od čistog nikla za baterijeu dogovorenim debljinama, širinama, rolama i rezanim oblicima. Pošaljite potrebnu ocjenu, debljinu, širinu, toleranciju, količinu i odredišnu luku za ponudu. Serijski COA/MTC može se dostaviti prema zahtjevima narudžbe.
FAQ o strujnom kapacitetu trake nikla
P: Može li traka od nikla od 0,15 mm nositi 20 A?
O: Sama debljina ne može odgovoriti na ovo. Na primjer, Ni201 traka od 0,15 × 8 mm s strujnim putem od 50 mm ima izračunati skupni otpor od oko 3,54 mΩ na 20 stupnjeva. Na 20 A, to je oko 1,42 W gubitka I²R prije dodavanja otpora zavarivanju. Konačna struja stoga mora biti validirana prema širini, duljini, kvaliteti zavara i dopuštenom porastu temperature.
P: Je li šira traka od nikla bolja od deblje trake od nikla?
O: Oba smanjuju otpor povećanjem-površine presjeka. Širu traku može biti lakše točkasto zavariti nego vrlo debelu traku, ali dostupna širina ograničena je geometrijom ćelije i rasporedom paketa. Bolja opcija ovisi o potrebnoj površini vodiča, sposobnosti zavarivanja i obliku putanje struje.
P: Utječe li duljina trake nikla na trenutni kapacitet?
O: Da. Otpor se povećava s trenutnom-dužinom puta. Za isti materijal, debljinu i širinu, duža traka proizvodi veći pad napona i toplinu I²R. Upotrijebite stvarnu udaljenost između električnih priključnih točaka prilikom izračuna otpora trake.
P: Udvostručuje li slaganje dvije trake od nikla trenutni kapacitet?
O: Ne automatski. Dvije identične trake u idealnom paralelnom spoju otprilike prepolovljuju otpor vodiča, ali prave baterije imaju otpornost na varenje i nesavršenu raspodjelu struje između slojeva. Tretirajte slaganje kao promjenu dizajna koja još uvijek zahtijeva provjeru temperature i zavara.
P: Treba li traka od nikla biti dimenzionirana za BMS kontinuiranu ili vršnu struju?
O: Počnite s maksimalnom kontinuiranom strujom kroz svaki kritični put trake jer ona određuje dugo-grijanje. Zatim zasebno provjerite vršnu struju pomoću njezine veličine, trajanja i stope ponavljanja. Sama BMS ocjena ne pokazuje kako se struja dijeli između pojedinačnih putanja nikla.
P: Je li čisti nikal bolji od čelika presvučenog-niklom za jaku struju?
O: Čisti nikal općenito ima manji električni otpor od poniklanog-čelika istih dimenzija, tako da proizvodi manji gubitak vodiča pri istoj struji. Međutim, konačni odabir treba koristiti stvarnu specifikaciju materijala, geometriju trake, kvalitetu zavara i potvrđeni porast temperature.
P: Koju veličinu trake od nikla trebam koristiti za baterije 18650 ili 21700?
O: Ne postoji univerzalna veličina koja se temelji samo na formatu ćelije. Najprije potvrdite konfiguraciju paketa, kontinuiranu i vršnu struju, duljinu-puta struje, materijal trake i sposobnost točka-zavarivanja. Zatim usporedite otpor i toplinu za moguće kombinacije debljine i širine prije validacije konačnog zavarenog spoja.
