這些天來，電池得到了很多關(guān)注和研發(fā)工作，出于很多原因，我不需要向這些觀眾解釋。重點(diǎn)是初級(jí)（不可充電）或次級(jí)（可充電），化學(xué)成分從古老但仍然重要的鉛酸類型到更奇特的鋰混合物，尺寸從微型紐扣電池到更大的電池組電動(dòng)汽車和電網(wǎng)規(guī)模存儲(chǔ)。

但是電池有一個(gè)方面沒有這些電化學(xué)儲(chǔ)能單元所具有的魅力：它們的物理觸點(diǎn)和連接器。無論是微型電池的微安和毫安，還是電動(dòng)汽車大型備用系統(tǒng)的數(shù)百安培，如何將電池連接到電池電路都是至關(guān)重要的。

在某些情況下，需要進(jìn)行微小的機(jī)械配合；在其他情況下，這是一種明顯的機(jī)械連接，必須在具有挑戰(zhàn)性的振動(dòng)、極端溫度等環(huán)境中可靠且始終如一地承載數(shù)百安培的低電阻。歐姆定律說明了一切：當(dāng)您有幾百安培的電流通過幾毫歐的接觸電阻時(shí)，您只是浪費(fèi)了來自電池的電壓和功率的重要部分，而電池可能提供相對(duì)適中的標(biāo)稱電壓，并且您還散發(fā)出數(shù)十瓦或更多的熱量。

一些電池連接器似乎相當(dāng)簡(jiǎn)單，例如傳統(tǒng)上用于 12V 鉛酸汽車電池接線柱的連接器，無論是單電纜還是多電纜，圖 1。

圖 1連接器上的基本 12V 汽車電池夾對(duì)于將數(shù)百安培的電流傳遞給汽車的電氣子系統(tǒng)至關(guān)重要，并且具有低接觸電阻，無論是基本的單電纜版本（頂部）或多電纜變體（底部）。（圖片來源：國家汽車零部件協(xié)會(huì)/NAPA；National Luna/南非）

（請(qǐng)注意，我說的是“直截了當(dāng)”而不是說“微不足道”，因?yàn)槎嗄陙砦覍W(xué)到的許多事情之一就是沒有微不足道的組件。無論該組件的外觀或功能，需要大量的技術(shù)、材料科學(xué)、設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)和制造知識(shí)，才能以合理的成本可靠地工作。）

面臨挑戰(zhàn)的不僅僅是“重型”連接器，當(dāng)您需要串聯(lián)或并聯(lián)多個(gè)電池時(shí)，即使是非常低的電壓或電流水平，電池連接問題也會(huì)變得更加復(fù)雜。例如，我最近開了一個(gè)便宜的、有 20 多年歷史的“贈(zèng)品”科學(xué)計(jì)算器，它仍在使用原來的電池；誠然，顯示器變暗了，但我仍然對(duì)它的工作印象深刻。（我為什么要這樣做？只是通常的工程好奇心，再加上總是受歡迎的機(jī)會(huì)來拆開不一定需要重新組裝成工作單元的東西。）

在里面我發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)串聯(lián)的紐扣電池（AG12，相當(dāng)于386尺寸），它們被輕微腐蝕，但仍然能夠?yàn)橛?jì)算器提供足夠的電力。我發(fā)現(xiàn)最有趣的是兩個(gè)電池是如何電連接的。如果我一直在進(jìn)行設(shè)計(jì)，我可能會(huì)使用兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)紐扣電池座，然后通過分立的電線串聯(lián)連接，或者如果我使用表面貼裝電池座，則使用 PC 板軌道。

取而代之的是，這個(gè)計(jì)算器有一個(gè)按鈕電池座，與我以前見過的任何不同，我已經(jīng)“剖析”了許多按鈕和硬幣供電的設(shè)備。支架的設(shè)計(jì)不僅可以容納電池，還可以提供所需的串聯(lián)連接，圖 2。為此，有一個(gè)小金屬條（我猜是打孔的）承擔(dān)著將左側(cè)電池的邊緣（+ 端子）連接到右側(cè)電池的底部（- 端子）的多重職責(zé)，而無需互連電線、焊點(diǎn)或其他部件。

圖 2串聯(lián)紐扣電池座（在突出顯示的橢圓中）：注意左側(cè)電池的圓周觸點(diǎn)如何也成為與右側(cè)電池的互連以及其底部的觸點(diǎn)。（黃白色區(qū)域不是腐蝕或變色，而是光的反射。）（圖片來源：作者）

更好的是，底部的連接器端有微小的尖頭，它們向上伸出并與電池接觸，并且可以刺穿用戶皮膚上的任何表面油、氧化層、薄膜或類似物。對(duì)我來說，這似乎比大多數(shù)紐扣/紐扣電池座的扁平標(biāo)簽更好，后者提供了相對(duì)較大的表面積（好），但由于壓力不足，通常不能完全接觸（壞）。

由于串聯(lián)使用兩個(gè)電池并不是一種不尋常的配置，我認(rèn)為這個(gè)簡(jiǎn)單的串聯(lián)連接的混合角色支架是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目?？赡苁沁@樣，但我在研究構(gòu)成系統(tǒng)的小而重要的部件（ Keystone Electronics Corp.）時(shí)使用的“轉(zhuǎn)到”參考源的相關(guān)目錄頁面中沒有看到它。當(dāng)然，這可能是其他供應(yīng)商的標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目，但我的好奇心在研究需要的時(shí)候被克服了。

您是否曾見過或使用過電池連接器（無論是小型、中型還是大型），它的基本功能之外的巧妙之處給您留下了深刻的印象？相反，您是否曾經(jīng)為未確定型號(hào)或供應(yīng)商的電池連接器尋找伴侶而感到沮喪，甚至不得不即興創(chuàng)作？

Bill Schweber是一名 EE，他撰寫了三本教科書、數(shù)百篇技術(shù)文章、意見專欄和產(chǎn)品特性。