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金屬對鋰電池組連接器的影響

鉅大LARGE  |  點擊量:2327次  |  2018年05月05日  

     現市面上的鋰電池連接器越來越多, 要設計出符合功能要求的連接器,選材非常重要,而選材的基礎是要非常了解材料的性能,下面就連接器金屬材料性能名詞進行解釋,希望對大家有所幫助。

       一、化學成分
 連接器所用金屬材料一般為合金材料,很少用到單一金屬材料,合金顧名思義就是有多種金屬合成的物質,表明它有多種化學元素組成,比如:
       磷青銅:由銅Cu,錫Sn,磷P,鐵Fe,鉛Pb,鋅Zn等組成,主要成分是銅。
 黃銅:由銅Cu,鐵Fe,鉛Pb,鋅Zn等組成,主要成分是銅。
       不銹鋼:由鐵Fe,鉻Cr,鎳Ni,碳C,硅Si,錳Mn,磷P,硫S,鋁Al,鈷Co,主要成分是鐵。
  二、物理特性
    1. 比重(specific gravity)/密度(density)
       比重是一單位容積物質和同一單位水的相對密度,沒有單位。物體的比重,反映的是單位體積物體的重量。物體的重量是因物體受到重力而產生的,是會發生變化的。
    2. 彈性系數(modulus of elasticity)
       彈性系數對連接器的影響:如果連接器端子要求位移形變小,下壓行程有限且要求良好接觸,此時需選擇彈性系數高的材料。
    3.  導電率(electrical conductivity)IACS
       導電率是物質傳送電流的能力,是電阻率的倒數 。導電率對連接器的影響:如果連接器要求較低的接觸電阻,那么就要選擇導電率相對高的材料。
    4. 熱膨脹系數(Coefficient of thermal expansion)
      是指物質在熱脹冷縮效應作用之下,幾何特性隨著溫度的變化而變化的規律系數。實際應用中,有兩種主要的熱膨脹系數,分別是:線性熱膨脹系數和體積熱膨脹系數。
    5. 熱傳導系數(Thermal conductivity)
      單位為W/(m.k)。數值越大表示傳熱越快。與材料的組成結構、密度、含水率、溫度等因素有關。
      熱傳導系數高的材料受熱快相反散熱也快,但溫升低。溫度快速爬升不是連接器使用時所想要的結果。銅合金是熱傳導系數較高的金屬材料,所以用于高溫環境下的電池組連接器,特別要注意材料的這一參數。

  三、機械特性(MechanicalProperties)

  1.屈服強度(YieldStrength)

  又稱為降服強度,是材料屈服的臨界應力值。所謂屈服,是指達到一定的變形應力之后,金屬開始從彈性狀態非均勻的向彈-塑性狀態過度,它標志著宏觀塑性變形的開始。

  屈服強度對連接器影響:選擇越高屈服強度的金屬材料,端子的正向力越大。

  2.抗拉強度(TensileStrength)

  當材料屈服到一定程度后,由于內部晶粒重新排列,其抵抗變形能力又重新提高,此時變形雖然發展很快,但卻只能隨著應力的提高而提高,直至應力達最大值。此后,材料抵抗變形的能力明顯降低,并在最薄弱處發生較大的塑性變形,此處試件截面迅速縮小,出現頸縮現象,直至斷裂破壞。材料受拉斷裂前的最大應力值(b點對應值)稱為強度極限或抗拉強度。

  3.伸長率(ElongationPercent)

  指金屬材料受外力(拉力)作用斷裂時,伸長的長度與原來長度的百分比。

  4.硬度(Hardness)

  材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力稱為硬度。固體對外界物體入侵的局部抵抗能力,是比較各種材料軟硬的指標。因連接器所有金屬材料極薄,以維氏硬度(HV)測量。維氏硬度(HV)以120kg以內的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面,用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值,即為維氏硬度值(HV)。

  硬度是連接器選材的一個重要參數。

  5.R/T比

  所謂R(radius)指折彎的內徑,T(thickness)指材料的厚度。)

  如果想要成型出來的產品內徑越小,則必須選擇R/T比越小的材料。理論上來說,如果R/T比等于零,即表示此材料的折彎表現極優,即使折彎的內R=0,也不會產生裂痕,但一般材料材質證明或特性表所顯示的都是90度折彎的數據,很少會顯示180度的折彎數據。當然,我們是希望R/T比越小越好,這對電池組連接器產品的微型化還是個好處。

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