อธิบายขั้วต่อแบตเตอรี่ LiPo: สายหลัก, สายสมดุล, JST, Molex และตัวเลือกแบบกำหนดเอง

ขั้วต่อแบตเตอรี่ลิเธียมโพลีเมอร์อาจดูเหมือนเป็นส่วนประกอบขนาดเล็ก แต่ส่งผลโดยตรงต่อการจ่ายพลังงาน ความเข้ากันได้ในการชาร์จ ประสิทธิภาพของการประกอบ และความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์

การเลือกตัวเชื่อมต่อตามลักษณะที่ปรากฏเท่านั้นอาจทำให้เกิดปัญหาร้ายแรงได้ ขั้วต่อสองตัวอาจมีตัวเรือนสีขาวคล้ายกัน แต่มีระยะพิทช์ โครงสร้างขั้วต่อ คุณลักษณะการล็อค พิกัดกระแสไฟ หรือการจัดเรียงพินต่างกัน แม้แต่ตัวเชื่อมต่อจากผู้ผลิตรายเดียวกันก็อาจเป็นของซีรีย์ที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง

สำหรับโครงการแบตเตอรี่ OEM ข้อมูลจำเพาะของตัวเชื่อมต่อควรกำหนดมากกว่า 'JST,' 'Molex,' หรือ 'ปลั๊กสองขา' โดยควรระบุชุดตัวเชื่อมต่อที่แน่นอน หมายเลขชิ้นส่วน ขนาดสายไฟ ความยาวสายเคเบิล ขั้ว pinout ส่วนประกอบการผสมพันธุ์ และโหลดทางไฟฟ้า

คู่มือนี้จะอธิบายประเภทหลักของสายแบตเตอรี่ LiPo ตระกูลตัวเชื่อมต่อ JST และ Molex แตกต่างกันอย่างไร และสิ่งที่ต้องระบุเมื่อสั่งซื้อชุดแบตเตอรี่มาตรฐานหรือแบบกำหนดเอง

ประเด็นสำคัญ

• โดยปกติแล้วสายไฟหลักจะนำกระแสประจุและกระแสคายประจุของแบตเตอรี่

• สายวัดสมดุลจะตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของกลุ่มเซลล์ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมแต่ละกลุ่ม

• ขั้วต่อบาลานซ์แบบหลายเซลล์แบบทั่วไปมักจะมีสายมากกว่าจำนวนกลุ่มอนุกรมหนึ่งเส้น

• โดยปกติแบตเตอรี่ 1S LiPo ไม่จำเป็นต้องมีสายบาลานซ์แยกต่างหาก

• 'ตัวเชื่อมต่อ JST' และ 'ตัวเชื่อมต่อ Molex' เป็นคำอธิบายที่ไม่สมบูรณ์ เนื่องจากทั้งสองบริษัทมีตระกูลตัวเชื่อมต่อจำนวนมาก

• ความสามารถของกระแสไฟของตัวเชื่อมต่อขึ้นอยู่กับอนุกรม ขั้วต่อ ขนาดสายไฟ จำนวนวงจร อุณหภูมิ และสภาวะการทำงานที่แน่นอน

• พิทช์ จำนวนวงจร ขั้ว และพินเอาท์ ต้องได้รับการยืนยันอย่างเป็นอิสระ

• ขั้วต่อที่เชื่อมต่อทางกายภาพไม่เข้ากันทางไฟฟ้าโดยอัตโนมัติ

• ความยาวของสายไฟและสายเคเบิลส่งผลต่อแรงดันไฟฟ้าตก ความร้อน และกำลังไฟที่มีอยู่

• ขั้วต่อการผสมพันธุ์บนอุปกรณ์, PCB, เครื่องชาร์จ หรืออุปกรณ์ทดสอบควรได้รับการยืนยันก่อนการผลิตแบตเตอรี่

• การเปลี่ยนแปลงตัวเชื่อมต่อหรือชุดสายไฟควรได้รับการตรวจสอบความถูกต้องผ่านตัวอย่างก่อนการผลิตจำนวนมาก

เหตุใดการเลือกตัวเชื่อมต่อแบตเตอรี่ LiPo จึงมีความสำคัญ

ขั้วต่อจะสร้างส่วนต่อประสานทางไฟฟ้าและเครื่องกลระหว่างแบตเตอรี่และอุปกรณ์ หากอินเทอร์เฟซนั้นระบุไม่ดี แม้แต่แบตเตอรี่ที่ออกแบบอย่างถูกต้องก็สามารถทำงานได้ไม่น่าเชื่อถือ

ตัวเชื่อมต่อมีอิทธิพลต่อ:

• กระแสต่อเนื่องสูงสุดและกระแสสูงสุด

• แรงดันไฟฟ้าตกระหว่างแบตเตอรี่และอุปกรณ์

• การสร้างความร้อนที่ขั้วต่อและจุดย้ำ

• พื้นที่ว่างภายในตู้

• ความต้านทานต่อการสั่นสะเทือนและการขาดการเชื่อมต่อโดยไม่ตั้งใจ

• ทิศทางการประกอบและการเดินสายเคเบิล

• ความเข้ากันได้ของการชาร์จและความสมดุล

• ความสามารถในการให้บริการและการเปลี่ยนแบตเตอรี่

• ป้องกันการกลับขั้ว

• ประสิทธิภาพการผลิตและการบำรุงรักษา

ควรคำนวณความต้องการปัจจุบันของแบตเตอรี่ก่อนที่จะเลือกขั้วต่อหลัก หากการใช้งานมีมอเตอร์ เครื่องทำความร้อน ปั๊ม เครื่องส่งสัญญาณไร้สาย หรือส่วนประกอบที่มีโหลดสูงอื่นๆ จะต้องพิจารณาทั้งกระแสคงที่และกระแสพีคระยะสั้น

ความสัมพันธ์ระหว่างความจุของแบตเตอรี่ อัตราการคายประจุ และกระแสไฟฟ้า มีการอธิบายโดยละเอียดเพิ่มเติมใน ระดับ C ของแบตเตอรี่ Li-Polymer หมายถึง อะไร ขั้วต่อและสายไฟต้องรองรับความต้องการกระแสไฟที่แท้จริงของอุปกรณ์ ไม่ใช่แค่ตรงกับความจุของแบตเตอรี่เท่านั้น

ผู้นำหลักเทียบกับผู้นำที่สมดุล

ชุดแบตเตอรี่ LiPo อาจมีสายไฟภายนอกหนึ่งเส้นหรือหลายสาย ลูกค้าเป้าหมายแต่ละคนมีจุดประสงค์ที่แตกต่างกัน

การออกแบบแบตเตอรี่บางประเภทรวมการเชื่อมต่อกำลังไฟ การตรวจจับอุณหภูมิ การสื่อสาร และการระบุตัวตนไว้ในตัวเครื่องแบบหลายพินเดียว ดังนั้นฟังก์ชันจึงต้องได้รับการตรวจสอบจากแผนภาพการเดินสายไฟ แทนที่จะอนุมานจากจำนวนสายไฟ

ตะกั่วหลักของแบตเตอรี่ LiPo คืออะไร?

สายไฟหลักคือเส้นทางไฟฟ้าหลักระหว่างชุดแบตเตอรี่และโหลด ในการออกแบบทั่วไปประกอบด้วย:

• สายไฟบวกหนึ่งเส้น

• สายไฟลบหนึ่งเส้น

• ขั้วต่อสองวงจรหรือขั้วต่อแยกกันสองขั้ว

สายไฟหลักอาจใช้สำหรับการชาร์จก็ได้ ขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมของแบตเตอรี่และอุปกรณ์ชาร์จ

อะไรเป็นตัวกำหนดขนาดตะกั่วหลัก?

ควรเลือกตัวนำหลักตาม:

• กระแสต่อเนื่องสูงสุด

• กระแสสูงสุดและระยะเวลาสูงสุด

• แรงดันไฟฟ้าตกที่อนุญาต

• ความยาวสายไฟ

• อุณหภูมิแวดล้อม

• การไหลของอากาศที่มีอยู่

• ความต้านทานหน้าสัมผัสของขั้วต่อ

• จำนวนผู้ติดต่อที่มีกระแสไฟฟ้า

• รอบหน้าที่

• ขอบความปลอดภัยของอุปกรณ์

กระแสสูงสุดที่เผยแพร่ของตัวเชื่อมต่อไม่ควรถูกใช้เป็นกระแสการออกแบบโดยอัตโนมัติ พิกัดของผู้ผลิตกำหนดขึ้นภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่ระบุ และอาจขึ้นอยู่กับขั้วต่อสายไฟ เกจสายไฟ จำนวนวงจรโหลด และอุณหภูมิ

สายไฟที่ยาวหรือเล็กเกินไปจะช่วยเพิ่มความต้านทาน แรงดันไฟฟ้าตกที่เกิดขึ้นสามารถประมาณได้ด้วย:

แรงดันตก = กระแส × ความต้านทาน

ความร้อนที่เกิดขึ้นในการเชื่อมต่อจะเพิ่มขึ้นตาม:

การสูญเสียพลังงาน = กระแส² × ความต้านทาน

นี่คือสาเหตุที่การเชื่อมต่อที่ทำงานระหว่างการทดสอบบัลลังก์กระแสต่ำอาจมีความร้อนเมื่ออุปกรณ์ถึงภาระการทำงานสูงสุด

ตัวเชื่อมต่อ JST ขนาดเล็กสามารถใช้เป็นตัวเชื่อมต่อหลักได้หรือไม่?

ใช่ ในแอปพลิเคชันกระแสไฟต่ำอย่างเหมาะสม

แบตเตอรี่ LiPo เซลล์เดียวขนาดเล็กที่ใช้ในเซ็นเซอร์ อุปกรณ์สวมใส่ เครื่องติดตาม GPS ผลิตภัณฑ์บลูทูธ และอุปกรณ์ทางการแพทย์ขนาดกะทัดรัด มักใช้ขั้วต่อแบบลวดต่อบอร์ดแบบสองวงจรเป็นการเชื่อมต่อหลัก JST PH และตระกูล Molex ขนาดกะทัดรัดเป็นตัวอย่างทั่วไป

อย่างไรก็ตาม ไม่ควรเลือกขั้วต่อขนาดเล็กเพียงเพราะว่าขั้วต่อนั้นพอดีกับภายในกล่องหุ้ม ข้อกำหนดด้านพิกัดไฟฟ้า ช่วงสายไฟ อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของขั้วต่อ การเก็บรักษา และวงจรการผสมพันธุ์ต้องสอดคล้องกับการใช้งานด้วย

ผลิตภัณฑ์ที่มีกระแสสูงอาจต้องการ:

• ขั้วต่อไฟแบบ wire-to-board ที่ใหญ่ขึ้น

• ขั้วต่อแบบลวดต่อสายไฟแบบล็อค

• ผู้ติดต่อหลายรายที่กำหนดให้กับแต่ละเส้นทางพลังงาน

• คอนเนคเตอร์แบบสองขั้วกระแสสูงโดยเฉพาะ

• ขั้วต่อสาย แท็บ หรือการสิ้นสุดแบบกำหนดเองอื่นๆ

• ตัวเชื่อมต่อแบบรวมที่ออกแบบมาสำหรับอุปกรณ์โดยเฉพาะ

ตะกั่วสมดุลแบตเตอรี่ LiPo คืออะไร?

สายปรับสมดุลช่วยให้สามารถเข้าถึงจุดเชื่อมต่อไฟฟ้าระหว่างกลุ่มเซลล์ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม

ในระหว่างการชาร์จ เครื่องชาร์จบาลานซ์หรือ BMS สามารถใช้การเชื่อมต่อเหล่านี้เพื่อวัดแรงดันไฟฟ้าของแต่ละกลุ่มซีรีส์ ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้กลุ่มหนึ่งเข้าถึงแรงดันไฟฟ้าที่มากเกินไปในขณะที่อีกกลุ่มหนึ่งยังคงมีประจุไฟต่ำเกินไป

สำหรับแพ็คที่มีความสมดุลภายนอกแบบธรรมดา:

ความสัมพันธ์ทั่วไปคือ:

วงจรบาลานซ์ลีด = จำนวนกลุ่มอนุกรม + 1

ตัวอย่างเช่น แพ็ค 3S มีกลุ่มแรงดันไฟฟ้าที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมสามกลุ่ม โดยปกติแล้ว สายวัดสมดุลแบบเดิมจะมีการอ้างอิงแบบแพ็คลบและการเชื่อมต่อหนึ่งจุดสำหรับโหนดอนุกรมแต่ละโหนดที่ต่อเนื่องกัน ซึ่งทำให้เกิดสายไฟทั้งหมดสี่เส้น

แบตเตอรี่ 2S2P ต้องใช้สายบาลานซ์สามหรือห้าเส้นหรือไม่

โดยปกติแล้วแพ็ค 2S2P ทั่วไปจะมีการเชื่อมต่อบาลานซ์สามจุด เนื่องจากการบาลานซ์จะขึ้นอยู่กับกลุ่มซีรีส์สองกลุ่ม ไม่ใช่จำนวนเซลล์ทั้งหมดแต่ละเซลล์

เซลล์ที่เชื่อมต่อแบบขนานจะสร้างกลุ่มแรงดันไฟฟ้ากลุ่มเดียว ระบบสมดุลจะตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของแต่ละกลุ่มซีรีส์

แบตเตอรี่ LiPo 1S จำเป็นต้องมียอดคงเหลือหรือไม่?

มักจะไม่

แพ็ก 1S มีกลุ่มอนุกรมเพียงกลุ่มเดียว ดังนั้นจึงไม่มีแรงดันไฟฟ้าหลายซีรีส์ให้สมดุลกัน โดยทั่วไปจะใช้เพียงตัวนำหลักที่เป็นบวกและลบเท่านั้น

อาจใช้สายที่สามของแบตเตอรี่ 1S แทนสำหรับ:

• การตรวจจับอุณหภูมิกทช

• การระบุแบตเตอรี่

• การตรวจสอบของรัฐ

• การสื่อสาร

• การควบคุมเครื่องชาร์จ

การมีสายไฟสามเส้นไม่ได้หมายความว่าแบตเตอรี่มีสายสมดุลโดยอัตโนมัติ

Balance Lead สามารถจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ได้หรือไม่?

โดยปกติไม่ควรใช้แทนสายไฟหลัก

โดยทั่วไปสายไฟและขั้วต่อของเครื่องชั่งได้รับการออกแบบสำหรับการตรวจจับแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟสมดุลที่จำกัด การจ่ายกระแสไฟทำงานเต็มที่ของอุปกรณ์ผ่านกระแสไฟฟ้าอาจทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าตกมากเกินไป ขั้วต่อเกิดความร้อน หรือสายไฟเสียหาย

อาจมีข้อยกเว้นเมื่อแบตเตอรี่ใช้ขั้วต่อรวมที่ออกแบบโดยเจตนา ในกรณีดังกล่าว จะต้องกำหนดทุกวงจรและกระแสไฟฟ้าที่อนุญาตไว้ในข้อกำหนดเฉพาะของแบตเตอรี่

'ตัวเชื่อมต่อ JST' หมายถึงอะไร

JST เป็นผู้ผลิตตัวเชื่อมต่อ ไม่ใช่ชื่อของตัวเชื่อมต่อสากลเพียงตัวเดียว

บริษัทนำเสนอตระกูลตัวเชื่อมต่อจำนวนมากที่แตกต่างกัน:

• ติดต่อสนาม

• ขนาดที่อยู่อาศัย

• วงจรนับ

• ช่วงลวด

• โครงสร้างการล็อค

• ส่วนหัวของคณะกรรมการ

• พิกัดกระแสและแรงดัน

• ทิศทางการติดตั้ง

• การออกแบบเทอร์มินัล

การอธิบายแบตเตอรี่ว่ามี 'ขั้วต่อ JST 2 ขา' จึงไม่สมบูรณ์ คำอธิบายควรระบุชุดตัวเชื่อมต่อและหมายเลขชิ้นส่วนที่แน่นอน

ครอบครัว JST ทั่วไปที่ใช้กับระบบแบตเตอรี่

พิกัดเหล่านี้เป็นค่าสูงสุดอ้างอิงภายใต้เงื่อนไขที่ระบุของผู้ผลิต กระแสไฟเหล่านี้ไม่ใช่กระแสไฟในการทำงานที่ปลอดภัยสากลสำหรับแบตเตอรี่ทุกแบบ

ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนแปลงการให้คะแนนอาจเป็นผลมาจาก:

• โดยใช้ลวดเส้นเล็ก

• กำลังโหลดวงจรที่อยู่ติดกันหลายวงจร

• ทำงานที่อุณหภูมิสูง

• การใช้ขั้วต่อหรือตัวเลือกการชุบอื่น

• การจีบที่ไม่สมบูรณ์

• การสั่นสะเทือนซ้ำแล้วซ้ำอีก

• การปนเปื้อนหรือการกัดกร่อน

• การผสมพันธุ์กับส่วนประกอบที่ไม่ตรงกันหรือมีคุณภาพต่ำ

JST-XH Pitch 2.5 มม. หรือ 2.54 มม.?

ระยะพิทช์อย่างเป็นทางการของซีรีส์ JST XH คือ 2.5 มม.

ในรายการตลาดมักอธิบายไว้ว่ามีขนาด 2.54 มม. แต่ 2.5 มม. และ 2.54 มม. ไม่ควรถือเป็นขนาดที่สามารถเปลี่ยนได้โดยไม่ตรวจสอบส่วนประกอบจริง ในหลายตำแหน่ง แม้แต่ระยะห่างเพียงเล็กน้อยก็อาจทำให้เกิดการวางแนวที่ไม่ตรงได้

ขั้วต่อแบตเตอรี่สีขาวทั้งหมดเป็น JST หรือไม่

เลขที่

ตัวเรือนสีขาวไม่ได้กำหนดผู้ผลิตหรือซีรีส์ ขั้วต่อที่มีลักษณะคล้ายกันอาจมาจากยี่ห้อที่แตกต่างกัน หรือใช้โครงสร้างและขนาดขั้วต่อที่แตกต่างกัน

ก่อนที่จะสร้างขั้วต่อแบตเตอรี่ที่มีอยู่ใหม่ ให้เตรียมสิ่งต่อไปนี้อย่างน้อยหนึ่งอย่าง:

• ผู้ผลิตและซีรีส์ที่แน่นอน

• หมายเลขชิ้นส่วนตัวเรือนและขั้วต่อ

• หมายเลขชิ้นส่วนส่วนหัวการผสมพันธุ์

• การ ดรออิ้ง/ภาพร่าง คอนเนคเตอร์ มิติ

• ตัวอย่างทางกายภาพที่ได้รับอนุมัติ

• ข้อมูลจำเพาะของอุปกรณ์ PCB หรือสายรัด

ภาพถ่ายเพียงอย่างเดียวมักไม่เพียงพอที่จะระบุตัวตนที่เชื่อถือได้

'Molex Connector' หมายถึงอะไร

นอกจากนี้ Molex ยังผลิตกลุ่มตัวเชื่อมต่อจำนวนมากแทนที่จะเป็น 'ปลั๊กแบตเตอรี่ Molex' เพียงตัวเดียว

ขั้วต่อ Molex อาจได้รับการออกแบบสำหรับสัญญาณขนาดกะทัดรัด แหล่งจ่ายไฟแบบ Wire-to-Board แหล่งจ่ายไฟแบบ Wire-to-Wire การสื่อสาร หรือการเชื่อมต่อพลังงานและข้อมูลแบบรวม ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์

ตัวอย่างที่อาจพิจารณาสำหรับระบบแบตเตอรี่ ได้แก่:

พิโกเบลด

PicoBlade เป็นกลุ่มตัวเชื่อมต่อที่มีระยะพิทช์ 1.25 มม. ขนาดกะทัดรัด ซึ่งใช้สำหรับการเชื่อมต่อแบบสายต่อบอร์ดและแบบสายต่อสายที่มีพื้นที่จำกัด

อาจเหมาะสำหรับ:

• เอาท์พุตแบตเตอรี่กระแสต่ำ

• วงจรตรวจจับอุณหภูมิ

• เส้นระบุตัวตน

• การเชื่อมต่อการตรวจสอบขนาดกะทัดรัด

• สายรัดภายในขนาดเล็ก

ความสามารถในปัจจุบันขึ้นอยู่กับขนาดสายไฟและการกำหนดค่าวงจร ไม่ควรสันนิษฐานว่ารองรับแบตเตอรี่กระแสสูงเพียงเพราะขั้วต่อมีสองวงจร

นาโนฟิต

Nano-Fit คือกลุ่มตัวเชื่อมต่อกำลังไฟขนาดกะทัดรัดที่มีตัวเลือกการล็อค โพลาไรเซชัน และวงจรหลายแบบ

สามารถพิจารณาได้เมื่อต้องการแอปพลิเคชัน:

• กระแสไฟมากกว่าขั้วต่อสัญญาณขนาดเล็ก

• การเก็บรักษาทางกลที่เป็นบวก

• การส่งกำลังที่กะทัดรัด

• วงจรไฟฟ้าหรือวงจรเสริมหลายวงจร

• ป้องกันการผสมพันธุ์ที่ไม่ถูกต้อง

ยังคงต้องเลือกโครงสร้างตัวเครื่อง ขั้วต่อ สายไฟ และวงจรที่แน่นอนจากข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง

ไมโครฟิตและตระกูลพาวเวอร์อื่นๆ

อาจใช้ Molex Micro-Fit และกลุ่มตัวเชื่อมต่อกำลังไฟอื่นๆ เมื่อแอปพลิเคชันต้องการเส้นทางกระแสที่ใหญ่กว่า การกักเก็บที่แข็งแกร่งกว่า หรือตัวเลือกวงจรเพิ่มเติม

ควรประเมินขนาดที่อยู่อาศัยที่ใหญ่กว่าโดยเทียบกับ:

• พื้นที่ PCB ที่มีจำหน่าย

• ระยะห่างจากช่องใส่แบตเตอรี่

• รัศมีการโค้งงอของสายเคเบิล

• การเข้าถึงการชุมนุม

• แรงผสมพันธุ์ที่จำเป็น

• ความต้องการการบริการและการเปลี่ยนทดแทน

เช่นเดียวกับ JST 'Molex สองพิน' ไม่ใช่ข้อมูลจำเพาะของตัวเชื่อมต่อที่พร้อมสำหรับการผลิต

JST กับ Molex: คุณควรเลือกอันไหน?

ไม่มีแบรนด์ใดจะดีไปกว่านี้โดยอัตโนมัติสำหรับแบตเตอรี่ LiPo ทุกก้อน

ตัวเลือกที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับอินเทอร์เฟซทางไฟฟ้าและเครื่องกลที่สมบูรณ์

หากอุปกรณ์มีส่วนหัว PCB ที่ผ่านการรับรองแล้ว การจับคู่อินเทอร์เฟซนั้นอาจเป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริงที่สุด สำหรับการออกแบบใหม่ การเลือกตัวเชื่อมต่อควรเสร็จสิ้นพร้อมกับแบตเตอรี่ PCB กล่องหุ้ม ที่ชาร์จ และกระบวนการประกอบ

วิธีการเลือกขั้วต่อแบตเตอรี่ LiPo ที่เหมาะสม

1. ยืนยันการกำหนดค่าแบตเตอรี่

เริ่มต้นด้วย:

• เคมีของเซลล์

• 1S, 2S, 3S หรือการกำหนดค่าซีรีส์อื่น

• การกำหนดค่าแบบขนาน

• แรงดันการชาร์จที่กำหนดและสูงสุด

• ความจุของแบตเตอรี่

• การจัดการ PCM หรือ BMS

• วิธีการชาร์จ

การกำหนดค่าแพ็คจะกำหนดว่าจำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อเครื่องชั่งแยกกันหรือไม่ และต้องใช้วงจรตรวจจับจำนวนเท่าใด

ผู้อ่านที่ไม่คุ้นเคยกับโครงสร้างของ LiPo สามารถตรวจสอบได้ก่อน แบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์คืออะไร.

2. คำนวณความต้องการปัจจุบันที่แท้จริง

จัดเตรียม: ให้กับผู้จำหน่ายแบตเตอรี่:

• กระแสไฟทำงานปกติ

• กระแสต่อเนื่องสูงสุด

• กระแสสูงสุด

• ระยะเวลาสูงสุด

• กำลังชาร์จปัจจุบัน

• ปัจจุบันสแตนด์บาย

• แรงดันไฟฟ้าตกที่ยอมรับได้

อย่าเลือกขั้วต่อโดยใช้ความจุของแบตเตอรี่เพียงอย่างเดียว แบตเตอรี่ขนาด 1,000 mAh อาจจ่ายไฟให้กับเซ็นเซอร์กระแสต่ำหรืออุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ และแอปพลิเคชันทั้งสองอาจต้องใช้ตัวเชื่อมต่อและสายไฟที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง

3. ระบุทุกวงจรที่จำเป็น

ตรวจสอบว่าแบตเตอรี่ต้องการ:

• หลักบวกและลบ

• ก๊อกแรงดันซีรีย์

• การตรวจจับอุณหภูมิกทช

• การระบุแบตเตอรี่

• การสื่อสาร

• การตรวจจับเครื่องชาร์จ

• เปิดใช้งานหรือควบคุมสัญญาณ

• แยกเส้นทางการชาร์จและการปล่อย

แผนผังสายไฟมีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อมีตัวนำมากกว่าสองตัว

4. ยืนยันส่วนประกอบการผสมพันธุ์

บันทึกส่วนประกอบที่แน่นอนบนอุปกรณ์ ที่ชาร์จ หรือ PCB

ข้อมูลจำเพาะของตัวเชื่อมต่อควรประกอบด้วย:

• ผู้ผลิต

• ชุด

• หมายเลขชิ้นส่วนที่อยู่อาศัย

• หมายเลขชิ้นส่วนเทอร์มินัล

• ส่วนหัวที่ตรงกันหรือหมายเลขชิ้นส่วนของปลั๊ก

• จำนวนวงจร

• ขว้าง

• ทิศทางการผสมพันธุ์

• โครงสร้างการล็อค

• การคีย์หรือโพลาไรเซชัน

การจัดหาเฉพาะขั้วต่อด้านแบตเตอรี่อาจทำให้ซัพพลายเออร์ไม่แน่ใจเกี่ยวกับอินเทอร์เฟซการผสมพันธุ์จริง

5. กำหนดขั้วและ Pinout

ไม่ควรถือว่าขั้วจากสีสายไฟหรือแบตเตอรี่เก่า

ระบุ pinout โดยใช้:

• หมายเลขขั้วต่อของผู้ผลิต

• ภาพวาดใบหน้าผสมพันธุ์ของคอนเนคเตอร์

• สลักหรือการวางแนวของกุญแจ

• สีลวด

• ฟังก์ชั่นไฟฟ้า

• การอ้างอิงฝั่งแพ็คและฝั่งอุปกรณ์

ต้องระบุทิศทางการรับชมให้ชัดเจน การจัดเรียงพินสามารถปรากฏกลับด้านได้เมื่อมองจากด้านทางเข้าสายไฟ แทนที่จะเป็นหน้าคู่ผสมพันธุ์

ก่อนที่จะเชื่อมต่อตัวอย่างกับอุปกรณ์อันมีค่า ให้ตรวจสอบขั้วและแรงดันไฟฟ้าด้วยมิเตอร์ที่เหมาะสม

6. เลือกเกจลวดและความยาว

การเลือกสายไฟควรคำนึงถึง:

• กระแสต่อเนื่องและจุดสูงสุด

• ความยาวสายเคเบิล

• ขีดจำกัดแรงดันตก

• ความยืดหยุ่น

• รัศมีโค้งงอ

• พื้นที่เส้นทางที่มีอยู่

• ระดับอุณหภูมิ

• ความหนาของฉนวน

• ช่วงหางปลาหางปลา

ความยาวที่ร้องขอควรกำหนดการอ้างอิงการวัด เช่น:

• จากขอบซองแบตเตอรี่ไปจนถึงตัวเรือนขั้วต่อ

• จากขอบ PCM ไปจนถึงตัวเครื่อง

• ความยาวสายไฟที่เปิดเผย

• ความยาวสายรัดทั้งหมด

• ความยาวรวมหรือไม่รวมขั้วต่อ

ควรระบุความอดทนด้วย

7. ประเมินการเก็บรักษากลไก

ขั้วต่อแบบเสียดสีอาจเพียงพอภายในผลิตภัณฑ์ที่ปิดผนึกอยู่กับที่ อาจไม่เหมาะสมกับแบตเตอรี่แบบถอดเปลี่ยนได้ โดรน หุ่นยนต์ เครื่องมือพกพา หรืออุปกรณ์สวมใส่ที่ต้องสัมผัสการเคลื่อนไหวซ้ำๆ

ตัวเลือกการเก็บรักษาที่เป็นไปได้ ได้แก่:

• ล็อคแรงเสียดทาน

• สลักเชิงบวก

• ล็อครอง

• คลิปหรือวงเล็บ

• ปลอกลดความเครียด

• สายรัดแบบมีกาวหรือแบบยึด

• ที่หนีบสายด้านอุปกรณ์

สายไฟไม่ควรถ่ายโอนแรงดึงซ้ำๆ โดยตรงไปยังแถบแบตเตอรี่ ข้อต่อบัดกรี PCM หรือขั้วต่อหางปลา

8. สร้างและทดสอบตัวอย่าง

ขั้วต่อควรได้รับการประเมินว่าเป็นส่วนหนึ่งของระบบแบตเตอรี่ที่สมบูรณ์

การตรวจสอบตัวอย่างอาจรวมถึง:

• ความพอดีของขั้วต่อและทิศทางการผสมพันธุ์

• ขั้วและ pinout

• ความต้านทานต่อการสัมผัส

• แรงดันตกคร่อมโหลดสูงสุด

• อุณหภูมิสูงขึ้น

• ประสิทธิภาพสูงสุดในปัจจุบัน

• ความเข้ากันได้ของการชาร์จ

• การอ่านค่าแรงดันไฟฟ้าสมดุล

• แรงดึงและการเก็บรักษา

• การเดินสายเคเบิล

• ประสิทธิภาพการสั่นสะเทือน

• การผสมพันธุ์ซ้ำ

• การประกอบสิ่งที่แนบมา

• บรรเทาความเครียด

• พฤติกรรมการเริ่มต้นและปิดอุปกรณ์

ของเซิร์น ระบบควบคุมคุณภาพแบตเตอรี่ลิเธียมโพลีเมอร์ สรุปการควบคุมการผลิตและการตรวจสอบที่สามารถรองรับตัวอย่างแบตเตอรี่และการตรวจสอบการจัดส่ง

ตัวเลือกตัวเชื่อมต่อแบตเตอรี่ LiPo แบบกำหนดเอง

คำขอตัวเชื่อมต่อแบบกำหนดเองอาจเกี่ยวข้องมากกว่าการเปลี่ยนตัวเรือนพลาสติก

ตัวเชื่อมต่อที่อยู่อาศัยและเทอร์มินัล

แบตเตอรี่สามารถกำหนดค่าได้ด้วย:

• ซีรีส์ JST ที่ระบุ

• ซีรีส์ Molex ที่ระบุ

• ตระกูลตัวเชื่อมต่อที่ได้รับการยอมรับอีกตระกูลหนึ่ง

• ตัวเชื่อมต่อที่ลูกค้าเป็นผู้จัดหา

• ชุดสายไฟเฉพาะอุปกรณ์

• เทอร์มินัลส่วนบุคคล

• แท็บประสาน

• สายไฟเปลือยหรือลวดเคลือบกระป๋อง

ควรใช้หมายเลขชิ้นส่วนที่แน่นอนทุกครั้งที่เป็นไปได้

เกจวัดลวดและฉนวน

สามารถเลือกขนาดสายไฟได้ตามช่วงกระแสไฟฟ้าและขั้วต่อ ฉนวนอาจแตกต่างกันใน:

• เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก

• ระดับอุณหภูมิ

• ความยืดหยุ่น

• ทนต่อการขัดถู

• คะแนนเปลวไฟ

• วัสดุ

• สี

สายไฟจะต้องพอดีกับทั้งขั้วต่อขั้วต่อและพื้นที่เส้นทางที่มีอยู่

ความยาวสายเคเบิลและทิศทางทางออก

ความยาวสายเคเบิลแบบกำหนดเองช่วยให้แบตเตอรี่พอดีกับตัวเครื่องโดยไม่หย่อนหรือตึงเกินไป

การออกแบบอาจกำหนด:

• ตำแหน่งทางออกของสายไฟ

• การจัดเส้นทางซ้าย ขวา บน หรือล่าง

• ทิศทางการพับ

• การจัดเรียงมัดสายเคเบิล

• ลวดบิด

• สายรัดแบบแบนหรือแบบกลม

• จุดเชื่อมต่อ

• ตำแหน่งการหดตัวด้วยความร้อน

รายละเอียดเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในอุปกรณ์แบบบางที่สายเคเบิลไม่สามารถข้ามพื้นผิวแบตเตอรี่หรือรบกวนตัวเครื่องได้

Pinout และสีลวด

ซัพพลายเออร์สามารถทำซ้ำ pinout ที่ลูกค้ากำหนดได้ แต่ข้อกำหนดควรได้รับการบันทึกไว้แทนที่จะสื่อสารผ่านรูปถ่ายเท่านั้น

สำหรับขั้วต่อแบบหลายพิน ให้กำหนดแต่ละวงจรแยกกัน:

นี่เป็นเพียงตัวอย่างเท่านั้น คำสั่งซื้อจริงจะต้องตรงกับการออกแบบอุปกรณ์และการวาดตัวเชื่อมต่อ

สายรัดบาลานซ์

สำหรับแพ็คหลายซีรีส์ ตัวเลือกที่กำหนดเองอาจรวมถึง:

• ซีรี่ส์ขั้วต่อบาลานซ์

• จำนวนวงจร

• ความยาวสายไฟ

• ลำดับสีลวด

• ปักหมุดสั่ง

• ขั้วต่อบาลานซ์แบบรวมหรือแยกกัน

• ตำแหน่งตัวเชื่อมต่อ

• บูรณาการ BMS

• ความเข้ากันได้ของเครื่องชาร์จ

ควรตรวจสอบสายรัดบาลานซ์กับเครื่องชาร์จหรือ BMS จริงก่อนใช้งาน

กทช. สายประจำตัวและสายสื่อสาร

ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดกะทัดรัดอาจต้องใช้วงจรเพิ่มเติมสำหรับ:

• การตรวจสอบอุณหภูมิกทช

• ความต้านทานการระบุแบตเตอรี่

• การสื่อสารมาตรวัดน้ำมันเชื้อเพลิง

• SMBus หรือการสื่อสารดิจิทัลอื่นๆ

• เปิดใช้งานสัญญาณ

• การรับรองความถูกต้อง

• การควบคุมการชาร์จ

วงจรเหล่านี้ไม่ควรอธิบายง่ายๆ ว่า 'สายพิเศษ' ฟังก์ชันทางไฟฟ้า ค่าส่วนประกอบ แรงดันอ้างอิง และการกำหนดพิน ควรรวมอยู่ในข้อมูลจำเพาะของแบตเตอรี่

ขั้วต่อการผสมพันธุ์และสายรัดแบบประกอบไว้ล่วงหน้า

ผู้จำหน่ายแบตเตอรี่อาจจัดเตรียม:

• ขั้วต่อด้านแบตเตอรี่เท่านั้น

• ส่วนประกอบตัวเชื่อมต่อการผสมพันธุ์

• สายรัดด้านอุปกรณ์ที่สมบูรณ์

• อะแดปเตอร์ชาร์จ

• สายต่อขยาย

• สายทดสอบ

• สายรัดทรานซิชันแบบกำหนดเอง

การรวมขั้วต่อผสมพันธุ์สามารถลดความไม่แน่นอนในการจัดหาได้ แต่ผู้ผลิตอุปกรณ์ควรยังคงตรวจสอบว่าชิ้นส่วนที่ให้มานั้นตรงกับ PCB และกระบวนการประกอบ

การติดฉลากและการระบุตัวตน

สายรัดแบบกำหนดเองอาจใช้:

• ป้ายลวด

• ป้ายกำกับตัวเชื่อมต่อ

• เครื่องหมายขั้ว

• การเข้ารหัสสี

• หมายเลขชิ้นส่วน

• บัตรประจำตัวแบทช์

• หมวกป้องกัน

การเข้ารหัสสีช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการประกอบ แต่ควรสนับสนุน (ไม่ใช่แทนที่) pinout ที่จัดทำเป็นเอกสาร

ZERNE รองรับตัวเชื่อมต่อ, ความยาวสายเคเบิล, PCM/BMS, NTC, แรงดันไฟฟ้า, ความจุ และการปรับแต่งโครงสร้างแพ็คผ่านทาง โซลูชันแบตเตอรี่แบบกำหนดเอง.

ข้อมูลที่ต้องระบุสำหรับใบเสนอราคาตัวเชื่อมต่อแบบกำหนดเอง

ข้อมูลต่อไปนี้ช่วยให้ผู้ผลิตแบตเตอรี่ประเมินขั้วต่อได้อย่างถูกต้อง

ข้อมูลแบตเตอรี่

• เคมีของแบตเตอรี่

• การกำหนดค่าเซลล์และแพ็ค

• แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด

• แรงดันการชาร์จสูงสุด

• ความจุ

• ขนาดแบตเตอรี่

• ข้อกำหนด PCM หรือ BMS

ข้อมูลไฟฟ้า

• กระแสไฟทำงานปกติ

• กระแสต่อเนื่องสูงสุด

• กระแสสูงสุดและระยะเวลา

• กำลังชาร์จปัจจุบัน

• แรงดันไฟฟ้าตกที่อนุญาต

• วงจรตรวจจับหรือการสื่อสารที่จำเป็น

ข้อมูลตัวเชื่อมต่อ

• ผู้ผลิต

• ครอบครัวตัวเชื่อมต่อ

• หมายเลขชิ้นส่วนที่อยู่อาศัยที่แน่นอน

• หมายเลขชิ้นส่วนเทอร์มินัล

• องค์ประกอบการผสมพันธุ์

• จำนวนวงจร

• ขว้าง

• พินเอาท์

• ขั้ว

• ข้อกำหนดในการล็อค

ข้อมูลสาย

• เกจวัดลวด

• ประเภทฉนวน

• สีลวด

• ความยาวสายเคเบิล

• ความอดทนต่อความยาว

• ทิศทางทางออกของสายไฟ

• ข้อกำหนดการบรรเทาความเครียด

ข้อมูลการสมัคร

• ประเภทอุปกรณ์

• พื้นที่ติดตั้งที่มีอยู่

• PCB หรือการวาดภาพตู้

• อุณหภูมิในการทำงาน

• สภาพการสั่นสะเทือนและการเคลื่อนไหว

• วงจรการผสมพันธุ์ที่คาดหวัง

• ตลาดเป้าหมาย

• ตัวอย่างและปริมาณการผลิต

หากไม่ทราบหมายเลขชิ้นส่วนตัวเชื่อมต่อที่แน่นอน ให้ส่งตัวอย่างการผสมพันธุ์ทางกายภาพ ขนาดโดยละเอียด และรูปถ่ายที่ชัดเจนจากหลายทิศทาง ควรยืนยันชิ้นส่วนก่อนการผลิตจำนวนมาก

ข้อผิดพลาดทั่วไปของตัวเชื่อมต่อแบตเตอรี่ LiPo

การตรวจสอบตัวเชื่อมต่อก่อนการผลิตและการจัดส่ง

ควรตรวจสอบคุณภาพของตัวเชื่อมต่อในระหว่างการอนุมัติตัวอย่างและการผลิต

จุดตรวจสอบที่สำคัญ ได้แก่ :

• หมายเลขชิ้นส่วนตัวเรือนและขั้วต่อที่ถูกต้อง

• เกจสายไฟและฉนวนที่ถูกต้อง

• ความยาวสายเคเบิลที่แม่นยำ

• สีของสายไฟที่ถูกต้อง

• ขั้วและ pinout ที่ถูกต้อง

• การแทรกเทอร์มินัลเสร็จสมบูรณ์

• ไม่มีเทอร์มินัลสำรอง

• ความสูงของการย้ำและการยึดจับตัวนำที่เหมาะสม

• ไม่มีการตัดเส้น

• ไม่มีตัวนำสัมผัส

• ยึดข้อต่อประสานถ้ามี

• ตำแหน่งการหดตัวของความร้อนที่ถูกต้อง

• คลายเครียดได้พอสมควร

• ตัวเรือนสะอาดโดยไม่เสียรูป

• การผสมพันธุ์และการล็อคที่เชื่อถือได้

• แรงดันไฟฟ้าคงที่ภายใต้โหลด

สำหรับการขนส่ง ขั้วต่อแบตเตอรี่แบบเปลือยควรได้รับการปกป้องไม่ให้สัมผัสกับโลหะหรือวัสดุนำไฟฟ้าอื่นๆ อาจจำเป็นต้องใช้ฝาครอบขั้วต่อ บรรจุภัณฑ์ที่ไม่นำไฟฟ้าแต่ละชิ้น หรือวิธีการแยกอื่นที่เหมาะสม

บทสรุป

ขั้วต่อแบตเตอรี่ LiPo ควรถือว่าเป็นส่วนหนึ่งของระบบไฟฟ้า ไม่ใช่เป็นอุปกรณ์เสริมรองที่เลือกหลังจากแบตเตอรี่หมด

สายไฟหลักต้องรองรับกระแสต่อเนื่อง กระแสสูงสุด กระแสชาร์จ และขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าตกของแบตเตอรี่ สายวัดสมดุลมีจุดประสงค์ที่แตกต่างกันโดยให้เครื่องชาร์จหรือ BMS เข้าถึงแรงดันไฟฟ้ากลุ่มซีรีส์แต่ละชุด สายไฟเพิ่มเติมอาจมีอุณหภูมิ รหัสประจำตัว หรือสัญญาณการสื่อสาร

JST และ Molex เป็นผู้ผลิตตัวเชื่อมต่อที่มีกลุ่มผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันมากมาย ข้อมูลจำเพาะที่เชื่อถือได้จึงควรรวมถึงอนุกรม ตัวเรือน ขั้วต่อ ระยะพิทช์ จำนวนวงจร ส่วนผสมพันธุ์ เกจสายไฟ ความยาว ขั้ว และพินเอาท์

ก่อนการผลิตจำนวนมาก ให้ทดสอบแบตเตอรี่และขั้วต่อภายในอุปกรณ์จริงที่โหลดสูงสุดที่คาดไว้ ยืนยันความพอดี อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น แรงดันไฟฟ้าตก การเดินสายเคเบิล การเก็บรักษา การชาร์จ และขั้วไฟฟ้า การตรวจสอบเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการเลือก แบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ สามารถรวมเข้ากับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้อย่างน่าเชื่อถือ

คำถามที่พบบ่อย

ขั้วต่อหลักของแบตเตอรี่ LiPo คืออะไร?

ขั้วต่อหลักจ่ายไฟระหว่างแบตเตอรี่และอุปกรณ์ และมักจะจ่ายกระแสไฟชาร์จด้วย ต้องเลือกตามกระแสต่อเนื่อง กระแสสูงสุด ขนาดสายไฟ แรงดันไฟฟ้าตก และข้อกำหนดทางกล

ขั้วต่อบาลานซ์ LiPo ใช้ทำอะไร?

ขั้วต่อบาลานซ์ช่วยให้เครื่องชาร์จหรือ BMS เข้าถึงแรงดันไฟฟ้าของกลุ่มเซลล์ที่เชื่อมต่อแต่ละชุดได้ ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการตรวจสอบเซลล์และการปรับสมดุลมากกว่าการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์

สายวัดสมดุลควรมีสายไฟจำนวนเท่าใด

โดยปกติแล้วสายวัดสมดุลแบบทั่วไปจะมีสายมากกว่าจำนวนอนุกรมของแพ็คหนึ่งเส้น ตัวอย่างเช่น แพ็ค 3S มักจะมีสายบาลานซ์สี่เส้น

แบตเตอรี่ 1S LiPo จำเป็นต้องมีขั้วต่อบาลานซ์หรือไม่

โดยปกติจะไม่เป็นเช่นนั้น เนื่องจากแบตเตอรี่ 1S มีกลุ่มแรงดันไฟฟ้าเพียงกลุ่มเดียว สายที่สามของแบตเตอรี่ 1S มักจะเป็นสาย NTC, รหัสประจำตัว หรือสายสื่อสาร

ขั้วต่อ JST-PH และ JST-XH สามารถใช้แทนกันได้หรือไม่

ไม่ JST-PH มีระยะพิทช์ 2.0 มม. ในขณะที่ JST-XH มีระยะพิทช์ 2.5 มม. และตัวเรือนและส่วนหัวต่างกัน ซีรี่ส์และหมายเลขชิ้นส่วนต้องตรงกัน

ขั้วต่อ LiPo ตัวเดียวกันสามารถกลับขั้วได้หรือไม่

ใช่. ตัวเรือนตัวเชื่อมต่อที่คล้ายกันหรือเข้ากันได้ทางกายภาพอาจมีการต่อสายที่มีขั้วต่างกัน ตรวจสอบพินเอาท์และแรงดันไฟฟ้าก่อนเชื่อมต่อแบตเตอรี่ทดแทนเสมอ

ขั้วต่อแบตเตอรี่ LiPo สามารถปรับแต่งได้หรือไม่?

ใช่. ซีรีย์ตัวเชื่อมต่อ, pinout, เกจสายไฟ, ความยาวสายเคเบิล, สีของสายไฟ, ทิศทางทางออก, สายบาลานซ์, NTC, สายสื่อสาร, ชุดสายรัด และตัวคลายความเครียด ทั้งหมดสามารถปรับแต่งสำหรับอุปกรณ์ OEM ได้