Kita sering meremehkan fungsi yang tampaknya tidak penting terminal baterai sambil menikmati kenyamanan perangkat elektronik. Namun terminal merupakan komponen penting untuk sambungan listrik antara baterai dan sirkuit. Meskipun hal-hal tersebut tampak sederhana, namun hal-hal tersebut memainkan peran yang sangat diperlukan dalam memenuhi kebutuhan yang tidak terpuaskan akan teknologi dan industri. Oleh karena itu, terminal baterai sederhana ini ada di mana-mana dan ditemukan di segala hal mulai dari peralatan luar angkasa besar hingga mobil kecil, telepon seluler, peralatan rumah tangga, dll., dan akan terus ada selama manusia membutuhkan energi listrik.
Di sini, kami akan memperkenalkan jenis umum, aplikasi, dan arah penelitian dan pengembangan terminal baterai modern.
Daftar Isi
Jenis terminal baterai yang umum
Area aplikasi utama saat ini dan ekonomi pasar untuk terminal baterai
Pertimbangan untuk memilih dan menggunakan terminal baterai
Petunjuk penelitian dan pengembangan untuk terminal baterai
Jenis terminal baterai yang umum
Perbedaan utama antara empat terminal baterai utama – tekanan, pin, ulir, dan pegas – berkaitan dengan bentuk, metode sambungan, kapasitas hantar arus, dan kesesuaian lingkungan. Misalnya, terminal baterai bertekanan mengandalkan tekanan langsung untuk menjaga kontak dengan baterai, diterapkan menggunakan pegas atau bahan fleksibel lainnya yang mendorong terminal ke baterai; terminal baterai berulir terhubung melalui mekanisme sekrup; terminal baterai pin terhubung melalui koneksi pria (pin) dan wanita (soket); dan terminal baterai pegas menggunakan mekanisme pegas untuk memberikan tekanan konstan pada kontak baterai.
Mengenai kapasitas arus, terminal baterai bertekanan dan terminal baterai berulir biasanya mendukung arus dalam kisaran 200-300A, sedangkan terminal baterai pin dan terminal baterai pegas umumnya menangani arus kurang dari 50A.
Saat ini, sebagian besar terminal baterai disesuaikan untuk aplikasi tertentu, sehingga memerlukan pemilihan terminal baterai berdasarkan permintaan yang tepat dari skenario aplikasi tertentu.
Di bawah ini kita melihat lebih dekat jenis terminal baterai yang umum dan skenario penerapannya:
| Tipe | Pengenalan singkat | Skenario aplikasi |
| Terminal baterai bertekanan | Buat koneksi antar sirkuit dengan memberikan tekanan pada logam. Beberapa mengandalkan kekerasan yang melekat pada logam konduktif yang lebih besar (seperti tembaga) untuk mengubah bentuk dan membentuk sambungan yang kuat dan tahan lama, yang umumnya tidak berubah. Yang lain menggunakan sekrup untuk mengontrol tekanan pada logam, sehingga mudah dilepas dan diganti. | Terutama digunakan dalam aplikasi yang menuntut arus tinggi, seperti perkakas listrik dan kendaraan listrik. Mereka dirancang untuk memenuhi persyaratan sirkuit berdaya tinggi dan memastikan transmisi energi listrik yang efisien. |
| Terminal baterai berulir | Dilengkapi dengan struktur berulir yang dirancang untuk menghubungkan baterai dan sirkuit dengan aman. Desain ini tidak hanya menjamin keamanan sambungan tetapi juga memungkinkan pembongkaran yang nyaman bila diperlukan. | Terutama digunakan dalam baterai otomotif dan peralatan industri. Desain berulir memungkinkan terminal ini tahan terhadap elemen yang menuntut, termasuk getaran tinggi dan tegangan tinggi, memastikan koneksi sirkuit yang dapat diandalkan di lingkungan tertentu. |
| Sematkan terminal baterai | Biasanya dikemas dengan pin logam yang menonjol, biasanya digunakan untuk menghubungkan sirkuit ke papan sirkuit tercetak (PCB), sering kali dengan menyolder. | Terutama digunakan pada perangkat elektronik, termasuk motherboard komputer, sistem tertanam, dan instrumen elektronik. Mereka menawarkan koneksi yang andal dan sering digunakan untuk memfasilitasi sirkuit rumit antar chip atau antara chip dan sensor atau perangkat responsif. |
| Terminal baterai bermuatan pegas | Dilengkapi struktur pegas yang dapat dikompres, memungkinkan penyisipan dan pelepasan yang mudah untuk membuat atau memutuskan sambungan sirkuit. | Tersedia dalam berbagai bentuk yang dirancang agar sesuai dengan konfigurasi sirkuit atau baterai yang relevan. Mereka biasanya digunakan pada perangkat portabel seperti catu daya seluler, peralatan audio portabel, dan perangkat pengujian dan pengukuran. Terminal ini memungkinkan perubahan yang mudah dalam sambungan dan pemutusan sirkuit, memastikan kontak listrik yang dapat diandalkan. |
Area aplikasi utama saat ini dan ekonomi pasar untuk terminal baterai
Terminal baterai terkait erat dengan evolusi industri elektronik konsumen. Dengan integrasi kecerdasan buatan dan teknologi baru lainnya ke dalam perangkat elektronik konsumen, laju pembaruan produk siap untuk dipercepat. Hal ini, pada gilirannya, diperkirakan akan mengarah pada perluasan ukuran pasar dalam industri elektronik konsumen, sehingga mendorong pertumbuhan pasar terminal baterai.
Ukuran pasar global untuk terminal baterai berjumlah sekitar US$24.68 miliar pada tahun 2022, menurut analisis data historis dari tahun 2016 hingga 2022, yang menunjukkan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan (CAGR) sekitar 5.42%. Diperkirakan pasar ini akan melampaui US$30 miliar pada tahun 2028. Selain itu, pesatnya perkembangan berulang dalam produk elektronik siap menghasilkan peluang dan meningkatkan persyaratan kinerja untuk produk akhir baterai.
Rantai industri terminal baterai mencakup sektor hulu untuk bahan baku logam, plastik, dan pelapisan, serta industri manufaktur menengah, yang antara lain mencakup stamping, pelapisan, pencetakan injeksi, dan perakitan. Selanjutnya, meluas ke industri aplikasi hilir.
Terminal baterai sekarang terutama digunakan di sektor-sektor berikut:
Kendaraan elektrik
Terminal baterai otomotif khusus berfungsi sebagai sumber daya untuk mesin pembakaran internal dan sistem keamanan informasi, biasanya beroperasi dalam kisaran arus 40 hingga 100 amp. Terminal ini dibuat khusus untuk menahan tegangan tinggi, kebutuhan listrik, dan getaran parah yang terkait dengan pengoperasian kendaraan.
Grafik kendaraan listrik (EV) industri telah mengalami peningkatan pangsa pasar yang luar biasa sebesar 30% selama beberapa tahun terakhir. Lonjakan ini merupakan konsekuensi dari peralihan industri otomotif dari kendaraan konvensional berbahan bakar fosil ke kendaraan alternatif listrik dan hibrida. Pada gilirannya, ekspansi besar-besaran di sektor kendaraan listrik telah mendorong pertumbuhan signifikan di pasar perakitan ujung baterai. Pasar ini diperkirakan akan mencapai US$8 miliar dalam lima tahun ke depan, dengan proyeksi CAGR sebesar 5% selama periode perkiraan.
elektronik konsumen
Barang elektronik konsumen mencakup pasar yang luas, bernilai triliunan dolar, mencakup ratusan juta perangkat portabel, termasuk ponsel pintar, tablet, kamera, headphone, dan banyak lagi. Perangkat ini sangat bergantung pada terminal baterai untuk catu dayanya, sehingga memerlukan miniaturisasi dan kemampuan pengisian cepat dari terminal baterai ini. Karena pesatnya kemajuan teknologi dan meningkatnya permintaan terminal baterai, ukuran pasar terminal baterai dalam bidang aplikasi elektronik konsumen diperkirakan akan tumbuh sebesar 6% atau lebih di masa mendatang.
Militer dan luar angkasa
Kriteria khusus untuk terminal baterai terutama berkisar pada kebutuhan untuk memastikan keandalan yang tinggi dan kinerja optimal dalam kondisi lingkungan yang menantang. Mengingat perubahan lanskap militer, kemajuan teknologi eksplorasi ruang angkasa, dan peningkatan frekuensi misi, diperkirakan permintaan pasar akan terminal baterai dengan keandalan luar biasa akan terus meningkat. Berdasarkan data historis, ukuran penggunaan akhir sektor pertahanan dan kedirgantaraan adalah sekitar 25% dari industri otomotif dan diperkirakan akan mencapai US$4 miliar pada tahun 2028.
Selain itu, terminal baterai sangat penting di berbagai industri, termasuk perangkat Internet of Things (IoT), aplikasi maritim, dan layanan kesehatan cerdas. Mengingat pentingnya dan keragaman terminal baterai ini, pertimbangan utama apa yang harus dipertimbangkan?
Pertimbangan untuk memilih dan menggunakan terminal baterai
Pemilihan model
Memilih terminal baterai yang tepat sangat penting untuk memastikan koneksi yang aman, andal, dan terjamin. Inilah yang harus Anda pertimbangkan:
- bahan: Terminal baterai biasanya dibuat dari logam seperti tembaga, aluminium, atau baja tahan karat. Pemilihan material terutama mengatur konduktivitas terminal, ketahanan terhadap korosi, dan kapasitas untuk menahan rentang suhu yang bervariasi.
- Peringkat tegangan: Parameter ini menentukan tegangan sistem maksimum yang tidak boleh dilampaui oleh terminal yang dirancang selama pemasangan. Hal ini biasanya bergantung pada faktor-faktor seperti nada dan kekuatan dielektrik rumahan.
- Peringkat saat ini: Peringkat arus menandakan arus nominal maksimum per tiang yang dirancang untuk blok terminal. Spesifikasi kelistrikan ini umumnya dipengaruhi oleh beberapa faktor, termasuk luas penampang, konduktivitas terminal, pembangkitan panas pada arus pengenal (mengikuti standar UL1059), atau disipasi daya pada arus pengenal (sesuai standar IEC 60947-7).
- Jenis penghentian: Jenis terminasi menggambarkan metodologi yang digunakan untuk menghubungkan kabel ke terminal. Metode penyambungan yang umum mencakup sambungan crimping, penyolderan, dan sambungan berulir.
- Rentang kabel: Kisaran pengkabelan mewakili ukuran kabel minimum dan maksimum yang dirancang untuk diakomodasi oleh terminal.
- Keadaan lingkungan: Terminal yang dipasang di berbagai kondisi lingkungan memerlukan pertimbangan cermat terhadap karakteristik yang relevan, meliputi suhu, kelembapan, getaran, guncangan, dan ketahanan terhadap korosi.
Instalasi dan pengujian
Setelah mempertimbangkan faktor-faktor yang disebutkan di atas dan pemilihan produk prospektif, kewaspadaan selama tahap pemasangan dan pengujian harus dilakukan. Perhatian khusus harus diberikan untuk mendeteksi masalah seperti kontak yang buruk, insulasi yang tidak memadai, dan ketidaksesuaian resistansi. Terjadinya kondisi tersebut mungkin disebabkan oleh berbagai faktor, termasuk metode penyimpanan yang tidak tepat, tekanan yang tidak memadai, melebihi batas torsi sekrup selama pemasangan, cacat pada cetakan logam yang digunakan selama pemrosesan, permukaan akhir yang kasar, dan pemilihan proses pelapisan yang tidak hati-hati. Selain itu, masalah juga dapat muncul karena faktor-faktor seperti masuknya kelembapan atau penuaan bahan organik.
Kami merekomendasikan agar terminal diuji pada kondisi lingkungan yang sama dengan yang akan dihadapi pada perakitan lengkap. Pengujian ini harus mencakup penilaian fungsionalitas on-off, deteksi interupsi seketika, integritas insulasi, kemampuan pertukaran, evaluasi kemampuan adaptasi lingkungan, penilaian arus nominal maksimum, penentuan toleransi torsi maksimum, tegangan lebih sementara atau kemampuan arus masuk, evaluasi potensi tegangan kawat, dan aspek relevan lainnya. Selain itu, untuk penilaian terminal baterai, disarankan untuk menggunakan alat analisa penampang terminal khusus. Peralatan ini memfasilitasi analisis otomatis dengan membedah, menggiling, dan menilai korosi pada bagian crimping terminal, yang pada akhirnya menghasilkan laporan kualitas yang komprehensif.
Perawatan rutin
Selama penggunaan, sangat penting untuk memeriksa sambungan terminal secara rutin dan kebersihannya. Jika terjadi korosi selama pemeliharaan, hal ini dapat diatasi secara efektif melalui pembersihan dengan campuran soda kue dan air. Karat jika ditemui dapat diatasi dengan memanfaatkan penghilang karat atau minyak tembus. Selain itu, pelumas dapat digunakan untuk meringankan terminal yang terlalu dikencangkan.
Petunjuk penelitian dan pengembangan untuk terminal baterai
Penelitian terbaru di bidang terminal baterai terutama berpusat pada pemanfaatan, kecerdasan, dan miniaturisasi material baru. Di masa depan, terminal baterai diharapkan memiliki peningkatan kinerja dan stabilitas, lebih ramah lingkungan, memiliki pemantauan status baterai secara real-time, dan memfasilitasi pengembangan produk elektronik kecil. Misalnya, meningkatnya kebutuhan akan pengisian daya cepat pada kendaraan energi baru memberikan tuntutan besar pada kapasitas penanganan terminal baterai saat ini. Saat ini, stasiun pengisian daya tinggi dapat menghasilkan hingga 500kW dengan arus puncak 650A. Oleh karena itu, upaya untuk mendapatkan solusi pengisian daya yang lebih cepat dan efisien, pengurangan bobot pada desain terminal, dan peningkatan kinerja sambungan listrik merupakan peluang yang sangat menjanjikan untuk pengembangan terminal baterai di masa depan.
