ニッケルストリップ電流容量計算機 | BatteryPackCalc

ニッケルストリップ計算機の使い方

ストリップの材質を選びます。純ニッケルかニッケルめっき鋼です。次にストリップの幅・厚さ・長さをミリメートルで、運ぶ電流を入力します。ツールはまず断面積を幅 × 厚さとして求めます。一般的な8 mm × 0.15 mmのストリップは1.2 mm²です。連続許容電流はこの断面積に、純ニッケルでは控えめな電流密度6 A/mm²(ニッケルめっき鋼では4 A/mm²)を掛けたものなので、1.2 mm²のストリップは連続で約7.2 Aの定格となり、短時間ピークの8 A/mm²ではおよそ9.6 Aになります。

抵抗は材料の抵抗率と形状からρ × 長さ ÷ 断面積として計算されます。その1.2 mm²純ニッケルストリップの20 mm長(ρ = 6.99×10⁻⁸ Ω·m)は約1.17 mΩになります。7.2 A定格では電圧降下は電流 × 抵抗 ≈ 8.4 mV、放散熱はI²R ≈ 0.06 Wです。ストリップ1本では小さくても、数十の相互接続にわたって積み重なり、ストリップがセル端子に接するまさにその場所に集中します。だからこそ抵抗を高くする、より長いまたはより細い経路は、同じ電流でもより高温で動作します。

自由空気の定格は実際のパック内部ではほとんど当てはまりません。ディレーティング欄はIEC 60287方式の温度係数を適用します。25 °Cを超える1 °Cごとに1 − 0.8パーセント、下限0.5です。これに束ね係数(密閉パックは約0.7、開放空気は1.0)を掛けます。暖かく密閉されたビルドの7.2 Aストリップは、現実的には連続5 Aに近い方が妥当です。単層で足りない場合は2層を重ねて敷くか、より厚い素材を使うか、銅ニッケルのサンドイッチを追加してください。ストリップを薄くしすぎると意図しないヒューズのように振る舞います。過熱してセルの封止を損ない、熱暴走を引き起こす可能性があります。