Положительные и отрицательные клеммы обычной литиевой батареи соединены с отрицательными и положительными электродными колпачками соответственно через внутренние никелевые контакты (никелированная медь) или алюминиевые контакты. Конечно, конструкция выводов оказывает важное влияние на допустимую нагрузку по току. Далее представлена теория дизайна вкладок.
1. Теоретические параметры материала наконечника
(1) Безопасная токопроводящая способность никелевых пластин составляет 11–13 А/мм2, проводимость никеля — 140000 См/см, а температура плавления — 1200–1400 ℃.
Таблица допустимых токов для никелевых наконечников
Толщина язычка/мм | Ширина язычка/мм | Ток/А |
0.1 | 3 | 3.5 |
0.1 | 4 | 4.5 |
0.1 | 5 | 5.5 |
0.1 | 6 | 6.5 |
(2) Безопасное значение тока медной пластины составляет 5-8 А/мм2, электропроводность меди составляет 584000 См/см, а температура плавления ≈1000 ℃.
(3) Безопасное значение тока алюминиевой пластины составляет 3-5 А/мм2, проводимость никеля составляет 369000 См/см, а температура плавления ≈660 ℃.
2. Теоретическое обоснование влияния геометрического положения язычка на импеданс
Чем дальше токосъемник (фольга) находится от вывода, тем слабее перегрузка по току;
Среднее значение тока составляет половину тока коллектора. Проще говоря, эффективное сопротивление Reff равно половине сопротивления коллектора тока Ro.
Reff = Rc/2 или Ra/2
в
① Rc — положительное значение сопротивления токосъемника
② Ra — отрицательное значение импеданса токосъемника
(1) Полюсное ушко расположено в середине полюсного наконечника.
E=(I/2)^2*(Ro/4)+(I/2)^2*(Ro/4)= I^2*(1/8)Ro=I^2*Reff
(2) Полюсное ушко расположено на 1/3 полюсного наконечника.
E=(I/3)^2*(Ro/6)+(2I/3)^2*(2Ro/6)= I^2*(1/6)Ro
(3) Однополюсное ухо может быть расположено в любом месте
E=I^2*[x^2*x/2+(1-x)^2*(1-x)/2]Ро
(4) Биполярные контакты расположены в любом месте
E=(I/3)^2*(Ro/6)+(I/3)^2*(Ro/6)+(I/3)^2*(Ro/6)