鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2314次 | 2018年05月05日
金屬對(duì)鋰電池組連接器的影響
現(xiàn)市面上的鋰電池連接器越來(lái)越多, 要設(shè)計(jì)出符合功能要求的連接器,選材非常重要,而選材的基礎(chǔ)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(jìn)行解釋,希望對(duì)大家有所幫助。
一、化學(xué)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(zhì),表明它有多種化學(xué)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(zhì)和同一單位水的相對(duì)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(chǎn)生的,是會(huì)發(fā)生變化的。
2. 彈性系數(shù)(modulus of elasticity)
彈性系數(shù)對(duì)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(shí)需選擇彈性系數(shù)高的材料。
3. 導(dǎo)電率(electrical conductivity)IACS
導(dǎo)電率是物質(zhì)傳送電流的能力,是電阻率的倒數(shù) 。導(dǎo)電率對(duì)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(dǎo)電率相對(duì)高的材料。
4. 熱膨脹系數(shù)(Coefficient of thermal expansion)
是指物質(zhì)在熱脹冷縮效應(yīng)作用之下,幾何特性隨著溫度的變化而變化的規(guī)律系數(shù)。實(shí)際應(yīng)用中,有兩種主要的熱膨脹系數(shù),分別是:線性熱膨脹系數(shù)和體積熱膨脹系數(shù)。
5. 熱傳導(dǎo)系數(shù)(Thermal conductivity)
單位為W/(m.k)。數(shù)值越大表示傳熱越快。與材料的組成結(jié)構(gòu)、密度、含水率、溫度等因素有關(guān)。
熱傳導(dǎo)系數(shù)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(shí)所想要的結(jié)果。銅合金是熱傳導(dǎo)系數(shù)較高的金屬材料,所以用于高溫環(huán)境下的電池組連接器,特別要注意材料的這一參數(shù)。
三、機(jī)械特性(MechanicalProperties)
1.屈服強(qiáng)度(YieldStrength)
又稱為降服強(qiáng)度,是材料屈服的臨界應(yīng)力值。所謂屈服,是指達(dá)到一定的變形應(yīng)力之后,金屬開始從彈性狀態(tài)非均勻的向彈-塑性狀態(tài)過(guò)度,它標(biāo)志著宏觀塑性變形的開始。
屈服強(qiáng)度對(duì)連接器影響:選擇越高屈服強(qiáng)度的金屬材料,端子的正向力越大。
2.抗拉強(qiáng)度(TensileStrength)
當(dāng)材料屈服到一定程度后,由于內(nèi)部晶粒重新排列,其抵抗變形能力又重新提高,此時(shí)變形雖然發(fā)展很快,但卻只能隨著應(yīng)力的提高而提高,直至應(yīng)力達(dá)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(fā)生較大的塑性變形,此處試件截面迅速縮小,出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象,直至斷裂破壞。材料受拉斷裂前的最大應(yīng)力值(b點(diǎn)對(duì)應(yīng)值)稱為強(qiáng)度極限或抗拉強(qiáng)度。
3.伸長(zhǎng)率(ElongationPercent)
指金屬材料受外力(拉力)作用斷裂時(shí),伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與原來(lái)長(zhǎng)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(duì)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(biāo)。因連接器所有金屬材料極薄,以維氏硬度(HV)測(cè)量。維氏硬度(HV)以120kg以內(nèi)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(gè)重要參數(shù)。
5.R/T比
所謂R(radius)指折彎的內(nèi)徑,T(thickness)指材料的厚度。)
如果想要成型出來(lái)的產(chǎn)品內(nèi)徑越小,則必須選擇R/T比越小的材料。理論上來(lái)說(shuō),如果R/T比等于零,即表示此材料的折彎表現(xiàn)極優(yōu),即使折彎的內(nèi)R=0,也不會(huì)產(chǎn)生裂痕,但一般材料材質(zhì)證明或特性表所顯示的都是90度折彎的數(shù)據(jù),很少會(huì)顯示180度的折彎數(shù)據(jù)。當(dāng)然,我們是希望R/T比越小越好,這對(duì)電池組連接器產(chǎn)品的微型化還是個(gè)好處。
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