We onderschatten vaak de ogenschijnlijk onbelangrijke functie van accupolen terwijl u geniet van het gemak van elektronische apparaten. Maar terminals zijn een essentieel onderdeel voor de elektrische verbinding tussen batterijen en circuits. Hoewel ze er misschien eenvoudig uitzien, spelen ze een onmisbare rol bij het voeden van de onverzadigbare behoefte aan technologie en industrie. Deze bescheiden batterijterminals zijn daarom alomtegenwoordig en worden in alles aangetroffen, van grote ruimtevaartapparatuur tot kleine auto's, mobiele telefoons en huishoudelijke apparaten, enz., en zullen blijven bestaan zolang mensen elektrische energie nodig hebben.
Hier introduceren we de meest voorkomende typen, toepassingen en R&D-richtingen van moderne batterijklemmen.
Inhoudsopgave
Veel voorkomende soorten batterijklemmen
Huidige belangrijkste toepassingsgebieden en markteconomieën voor batterijterminals
Overwegingen bij het kiezen en gebruiken van batterijklemmen
R&D-richtlijnen voor batterijklemmen
Veel voorkomende soorten batterijklemmen
De belangrijkste verschillen tussen de vier belangrijkste batterijklemmen – druk, pen, schroefdraad en veerbelast – hebben betrekking op hun vorm, verbindingsmethode, stroomvoerende capaciteit en geschiktheid voor het milieu. Drukbatterijklemmen vertrouwen bijvoorbeeld op directe druk om contact te houden met de batterij, toegepast met behulp van een veer of ander flexibel materiaal dat de klem tegen de batterij duwt; batterijklemmen met schroefdraad worden verbonden via een schroefmechanisme; batterijklemmen met pen worden verbonden via een mannelijke (pen) en vrouwelijke (socket) verbinding; en batterijklemmen met veer gebruiken een veermechanisme om constante druk op het batterijcontact uit te oefenen.
Wat de stroomcapaciteit betreft, ondersteunen drukbatterijklemmen en batterijklemmen met schroefdraad doorgaans stromen in het bereik van 200-300 A, terwijl batterijklemmen met pennen en batterijklemmen met veerbelasting doorgaans stromen van minder dan 50 A aankunnen.
Tegenwoordig worden de meeste batterijklemmen op maat gemaakt voor specifieke toepassingen. Hierdoor moeten de batterijklemmen worden geselecteerd op basis van de exacte eisen van een bepaald toepassingsscenario.
Hieronder gaan we dieper in op de meest voorkomende soorten batterijklemmen en hun toepassingsscenario's:
| Type | Korte introductie | Application scenario |
| Drukbatterijklemmen | Maak verbindingen tussen circuits door druk uit te oefenen op metalen. Sommigen vertrouwen op de inherente hardheid van een groter geleidend metaal (zoals koper) om te vervormen en een stevige en duurzame verbinding te maken, die over het algemeen onveranderd blijft. Anderen gebruiken schroeven om de druk op het metaal te regelen, waardoor ze gemakkelijk te verwijderen en te vervangen zijn. | Voornamelijk gebruikt in toepassingen die hoge stromen vereisen, zoals elektrisch gereedschap en elektrische voertuigen. Ze zijn ontworpen om te voldoen aan de vereisten van hoogvermogencircuits en zorgen voor een efficiënte transmissie van elektrische energie. |
| Batterijklemmen met schroefdraad | Uitgerust met een schroefdraadstructuur die is ontworpen om de batterij en het circuit veilig te verbinden. Dit ontwerp zorgt niet alleen voor de veiligheid van de verbinding, maar maakt ook een gemakkelijke demontage mogelijk wanneer dat nodig is. | Wordt voornamelijk gebruikt in autobatterijen en industriële apparatuur. Het schroefdraadontwerp zorgt ervoor dat deze terminals bestand zijn tegen veeleisende elementen, waaronder hoge trillingen en hoge spanning, en dat betrouwbare circuitverbindingen in specifieke omgevingen worden gegarandeerd. |
| Pin batterijklemmen | Meestal ingekapseld in uitstekende metalen pinnen, vaak gebruikt voor het verbinden van circuits met printplaten (PCB's), vaak door middel van solderen. | Voornamelijk gebruikt in elektronische apparaten, waaronder computermoederborden, ingebedde systemen en elektronische instrumenten. Ze bieden betrouwbare verbindingen en worden vaak gebruikt om ingewikkelde schakelingen tussen chips of tussen chips en sensoren of responsieve apparaten te vergemakkelijken. |
| Veerbelaste batterijklemmen | Heeft een samendrukbare veerstructuur, waardoor hij eenvoudig kan worden geplaatst en verwijderd om de verbinding met het circuit tot stand te brengen of te verbreken. | Verkrijgbaar in verschillende vormen die zijn ontworpen om te passen bij de configuratie van het relevante circuit of de batterij. Ze worden vaak gebruikt in draagbare apparaten zoals mobiele voedingen, draagbare audioapparatuur en test- en meetapparatuur. Deze terminals maken eenvoudige wijzigingen in circuitverbindingen en -ontkoppelingen mogelijk, wat zorgt voor betrouwbaar elektrisch contact. |
Huidige belangrijkste toepassingsgebieden en markteconomieën voor batterijterminals
Batterijterminals zijn nauw verweven met de evolutie van de consumentenelektronica-industrie. Met de integratie van kunstmatige intelligentie en andere opkomende technologieën in consumentenelektronica, zal het tempo van productupdates versnellen. Dit zal naar verwachting leiden tot een uitbreiding van de markt binnen de consumentenelektronica-industrie, wat vervolgens de groei van de batterijterminalsmarkt zal stimuleren.
De wereldwijde markt voor batterijterminals was ongeveer US $ 24.68 miljard in 2022, volgens een analyse van historische gegevens van 2016 tot 2022, wat wijst op een samengestelde jaarlijkse groei (CAGR) van ongeveer 5.42%. Er wordt voorspeld dat deze markt in 30 meer dan US $ 2028 miljard zal bedragen. Bovendien zal het snelle tempo van iteratieve ontwikkeling in elektronische producten kansen en hogere prestatievereisten voor batterij-eindproducten genereren.
De keten van de batterijterminalindustrie omvat upstream sectoren voor metaal, kunststof en platinggrondstoffen, evenals de midstream productie-industrie, die onder andere stampen, plating, spuitgieten en assemblage omvat. Verder strekt het zich uit tot de downstream toepassingsindustrie.
Batterijklemmen worden tegenwoordig vooral gebruikt in de volgende sectoren:
elektrische voertuigen
Gespecialiseerde auto-accuklemmen dienen als stroombronnen voor verbrandingsmotoren en informatiebeveiligingssystemen, die doorgaans binnen het stroombereik van 40 tot 100 ampère werken. Deze klemmen zijn speciaal gebouwd om de hoge spanningen, elektrische eisen en zware trillingen die gepaard gaan met de werking van het voertuig te weerstaan.
De elektrisch voertuig (EV)-industrie heeft de afgelopen jaren een opmerkelijke toename van 30% in marktaandeel gezien. Deze stijging is een gevolg van de verschuiving van de automobielindustrie van conventionele voertuigen op fossiele brandstoffen naar elektrische en hybride alternatieven. Op zijn beurt heeft de aanzienlijke uitbreiding van de elektrische voertuigsector een aanzienlijke groei in de markt voor batterij-eindassemblage gekatalyseerd. Er wordt verwacht dat deze markt de komende vijf jaar US $ 8 miljard zal bereiken, met een verwachte CAGR van 5% tijdens de prognoseperiode.
Consumentenelektronica
Consumentenelektronica omvat een enorme markt van een biljoen dollar, met honderden miljoenen draagbare apparaten, waaronder smartphones, tablets, camera's, koptelefoons en meer. Deze apparaten zijn sterk afhankelijk van batterijterminals voor hun stroomvoorziening, wat de miniaturisatie en snelle oplaadmogelijkheden van deze batterijterminals noodzakelijk maakt. Vanwege snelle technologische vooruitgang en toenemende vraag naar batterijterminals, zal de markt voor batterijterminals in het domein van consumentenelektronicatoepassingen naar verwachting met 6% of meer groeien in de nabije toekomst.
Militair en ruimtevaart
De specifieke criteria voor batterijterminals draaien voornamelijk om de noodzaak om een hoge betrouwbaarheid en optimale prestaties te garanderen onder uitdagende omgevingsomstandigheden. Gezien het veranderende militaire landschap, de vooruitgang in de technologie voor ruimteverkenning en de toenemende frequentie van missies, wordt geschat dat de marktvraag naar batterijterminals met uitzonderlijke betrouwbaarheid zal blijven groeien. Op basis van historische gegevens is de eindgebruiksomvang van de defensie- en lucht- en ruimtevaartsector ongeveer 25% van de automobielindustrie en zal naar verwachting in 4 US $ 2028 miljard bedragen.
Bovendien zijn batterijterminals cruciaal in diverse industrieën, waaronder Internet of Things (IoT)-apparaten, maritieme toepassingen en slimme gezondheidszorg. Welke belangrijke overwegingen moeten worden overwogen in het licht van de betekenis en diversiteit van deze batterijterminals?
Overwegingen bij het kiezen en gebruiken van batterijklemmen
Model selectie
Het selecteren van de juiste batterijterminal is cruciaal om een veilige, betrouwbare en veilige verbinding te garanderen. Hier is waar u rekening mee moet houden:
- Materiaal: Batterijterminals worden doorgaans gemaakt van metalen zoals koper, aluminium of roestvrij staal. De keuze van het materiaal bepaalt voornamelijk de geleidbaarheid van de terminal, de corrosiebestendigheid en de capaciteit om wisselende temperaturen te weerstaan.
- Spanning: Deze parameter definieert de maximale systeemspanning die de ontworpen terminals niet mogen overschrijden tijdens de installatie. Het is doorgaans afhankelijk van factoren zoals de spoed en de diëlektrische sterkte van de behuizing.
- Huidige score: De stroomsterkte geeft de maximale nominale stroom per pool aan waarvoor het aansluitblok is ontworpen. Deze elektrische specificatie wordt over het algemeen beïnvloed door verschillende factoren, waaronder de dwarsdoorsnede, de geleidbaarheid van de aansluiting, warmteontwikkeling bij de nominale stroomsterkte (volgens de UL1059-normen) of vermogensverlies bij de nominale stroomsterkte (volgens de IEC 60947-7-normen).
- Beëindigingstype: Het type beëindiging geeft de methodologie aan die wordt gebruikt om draden aan de terminals te verbinden. Veelvoorkomende verbindingsmethoden omvatten krimpen, solderen en schroefdraadverbindingen.
- Bedrading bereik: Het bedradingsbereik geeft de minimale en maximale draaddiktes weer waarvoor de terminal is ontworpen.
- Milieu omstandigheden: Terminals die onder uiteenlopende omgevingsomstandigheden worden ingezet, vereisen zorgvuldige overweging van relevante kenmerken, zoals temperatuur, vochtigheid, trillingen, schokken en corrosiebestendigheid.
Installatie en testen
Na zorgvuldige overweging van de bovengenoemde factoren en de selectie van een toekomstig product, is het essentieel om waakzaam te zijn tijdens de installatie- en testfases. Er moet speciale aandacht worden besteed aan het detecteren van problemen zoals slecht contact, onvoldoende isolatie en weerstandsmismatches. Het optreden van dergelijke omstandigheden kan worden toegeschreven aan verschillende factoren, waaronder onjuiste opslagmethoden, onvoldoende druk, het overschrijden van schroefkoppellimieten tijdens installatie, defecten in metalen mallen die worden gebruikt tijdens de verwerking, ruwe oppervlakteafwerkingen en de onvoorzichtige selectie van platingprocessen. Bovendien kunnen problemen ook ontstaan door factoren zoals vochtinfiltratie of de veroudering van organische materialen.
Wij raden aan de terminals te onderwerpen aan testen onder dezelfde omgevingsomstandigheden als de complete assemblage. Deze testen moeten beoordelingen omvatten van aan-uit functionaliteit, onmiddellijke onderbrekingsdetectie, isolatie-integriteit, uitwisselbaarheid, evaluatie van omgevingsaanpassing, beoordeling van maximale nominale stroom, bepaling van maximale koppeltolerantie, tijdelijke overspanning of inschakelstroomcapaciteiten, evaluatie van potentiële draadspanning en andere relevante aspecten. Daarnaast is het voor de beoordeling van batterijterminals raadzaam om een gespecialiseerde terminaldoorsnede-analysator te gebruiken. Dit apparaat vergemakkelijkt automatische analyse door het ontleden, slijpen en beoordelen van corrosie bij het krimpgedeelte van de terminal, wat uiteindelijk een uitgebreid kwaliteitsrapport genereert.
Gepland onderhoud
Tijdens gebruik is het noodzakelijk om de terminale aansluitingen en hun netheid routinematig te inspecteren. In gevallen waarin corrosie wordt waargenomen tijdens onderhoud, kan dit effectief worden verholpen door het te reinigen met een mengsel van zuiveringszout en water. Roest, indien aangetroffen, kan worden aangepakt door roestverwijderaar of penetrerende olie te gebruiken. Bovendien kunnen smeermiddelen worden gebruikt om terminals te verlichten die te strak zijn aangedraaid.
R&D-richtlijnen voor batterijklemmen
Het laatste onderzoek op het gebied van batterijterminals richt zich voornamelijk op het gebruik, de intelligentie en de miniaturisering van nieuwe materialen. In de toekomst wordt verwacht dat batterijterminals betere prestaties en stabiliteit bieden, milieuvriendelijker zijn, realtime batterijstatusbewaking hebben en de ontwikkeling van kleine elektronische producten vergemakkelijken. De toenemende behoefte aan snelladen in nieuwe energievoertuigen stelt bijvoorbeeld aanzienlijke eisen aan de huidige verwerkingscapaciteit van batterijterminals. Momenteel kunnen hoogvermogenlaadstations tot 500 kW leveren met een piekstroom van 650 A. Bijgevolg vormen het streven naar snellere en efficiëntere laadoplossingen, gewichtsvermindering in terminalontwerp en verbeterde elektrische verbindingsprestaties zeer veelbelovende wegen voor toekomstige ontwikkeling van batterijterminals.
