电池应用：不要忽视不起眼的电池连接器

我们经常谈论和担心电池：它们的寿命、安全问题、充电/放电、温度影响和许多其他问题，以至于很容易忘记电池供应链中的一个重要环节：连接器。过去一周发生的两件事，一个在当前范围的极低端，另一个在更高的范围，提醒我，如果没有牢固的连接，最好的电池也是无用的。

在高端，我上了车，转动钥匙，然后……什么也没有。仪表板坏了，灯也熄了，当然，引擎根本就不会转动。这很可能是由于内部故障或外部短路导致电池严重耗尽，或者主电源电缆连接不良。我打开引擎盖，发现正极电池接线柱上的电缆夹松了(几周前我更换了电池)。没问题，我想;我只要用手边的工具拧紧夹紧螺丝，问题就解决了。

但事实并非如此。显然，新电池上的电池极柱比原来的小了一点点，而且夹子的最小尺寸不会降低我需要的额外数量。自从几周前更换电池以来，我能够启动并运行汽车，这主要是因为运气。因为我在家，所以我想我至少可以临时解决这个问题，方法是将夹子打开得更宽，然后插入一个由薄的、高质量的磷青铜接触材料制成的环或环(我从其他项目中得到的)在夹具和柱子之间。

好主意，但也行不通。夹具的设计只能打开比其标称直径大一点点，我什至无法将一个薄的环放入间隙中：夹具的最大/最小范围非常有限。最后，我能够在柱子的两侧楔入一小片磷青铜材料，足以确保在我寻找另一个夹子时接触(请注意，在距离柱子几英寸的 +12V/200A 触点上工作它的接地连接很伤脑筋;短路会产生焊接火花，甚至更糟!)幸运的是，我不必更换整个夹具/电缆组件，因为夹具本身已拧到电缆末端的配件上，无需安装新电缆即可更换。

我不是在抱怨：就一辆死车、地点和能够再次出发而言，我非常幸运。实际上，当您进行基本的 V=IR 分析时，汽车完全可以启动，这让我印象深刻。这样看：你有一个 12V 的电源，启动汽车需要大约 100A 的电流。这意味着在电缆、连接器、电池接线柱和接触电阻的串联总和中，即使只有 0.1 Ω 的电阻也会产生 1.2V 的 IR 压降——而汽车启动器需要大约 6 到 8V 的电压才能启动。供应轨上肯定没有太多净空，这是肯定的。

大约在汽车问题的同时，我遇到了一个使用标准纽扣电池的所谓“质量更好”的手持设备的问题。当它没电时，我以为是电池，但在我跑出去换之前，我把它拿出来，测量电压，它是完整的标称值。虽然这是一项空载测试，因此不能完全表明负载下的性能，但它让我停下来进一步检查情况。

快速查看显示电池座端子上有少量腐蚀。我轻轻地把它擦干净，装上电池，一切都很好。我不仅为自己节省了更换成本和获得它的时间，而且该装置可能仍然无法正常工作(除非插入它的动作刮掉了足够多的腐蚀，类似于在一些连接器)。简而言之：我有一个本来不错的产品，但其可靠性却被廉价、劣质的电池座扼杀了。

也许是因为我对这种情况“敏感”，后来我注意到一家供应商在设计杂志上刊登的一则广告宣传其纽扣电池座质量更高，提醒工程师不要忽视至关重要的部分这个小组件的作用——我相信还有其他供应商。

当您处理如此多的其他硬件和软件问题时，设计课程显而易见、简单且容易被忽视。无论您是使用毫安级的纽扣原电池还是 100 安级的二次(可充电)铅酸电池：都不要忽视不起眼、简单的连接器。

您是否曾经忽略设计中低调的部分而偏爱更明显和更令人兴奋的方面，结果却导致间歇性甚至“硬”故障?这些问题是在原型或试验阶段出现的，还是在使用数月后出现的?