高電流対応バスバーの例(電動工具用バッテリーにおける構造・設計の要点)

高電流対応バスバーの例(電動工具用バッテリーにおける構造・設計の要点)を紹介します。
高電流バスバーは、大電力をロスなく安全に伝送するための導電構造で、特に40Vmax以上や業務用(解体・切断・草刈り)ツールのバッテリーモジュールにおいて重要です。
🔩 高電流対応バスバーの設計例
【1】材質の選定
素材 | 導電性 | 特徴 |
---|---|---|
純ニッケル(Ni) | ○ | 抵抗は高めだが耐腐食性が高い |
ニッケルメッキ銅(Cu+Ni) | ◎ | 導電性に優れ、溶接も容易 |
銅(無処理) | ◎◎ | 最も導電性に優れるが腐食に注意 |
【2】厚み・幅の強化
・標準バスバー 0.1mm~0.15mm(低電流)
・高電流対応 0.2mm~0.3mm厚、幅6~10mm以上
・ワイドタイプにすることで通電抵抗を下げ、発熱リスクを軽減
・高電流対応 0.2mm~0.3mm厚、幅6~10mm以上
・ワイドタイプにすることで通電抵抗を下げ、発熱リスクを軽減
【3】スポット溶接点の多点化
【例 セル端子に対する溶接パターン】
●=セル端子
◎=スポット溶接点
(通常) (高電流用)
◎ ◎◎◎
─●─ ─●─●─●─
・溶接点数を増やすことで、接触抵抗の分散+熱発生の抑制を実現
【4】バスバー形状の工夫
・直線型だけでなく、U字/Z字/多層立体構造を採用
・熱膨張に配慮し、振動吸収性も持たせる
・絶縁シートとのクリアランス確保でショート防止設計
・熱膨張に配慮し、振動吸収性も持たせる
・絶縁シートとのクリアランス確保でショート防止設計
【5】冷却・放熱設計
・バスバー自体に放熱フィン構造を設ける例もあり
・特に業務用(XGT、PDC1200など)は、金属フレームに熱伝導させる方式が主流
・一部モデルは熱伝導グリスやヒートシンク付きBMS基板と一体設計
・特に業務用(XGT、PDC1200など)は、金属フレームに熱伝導させる方式が主流
・一部モデルは熱伝導グリスやヒートシンク付きBMS基板と一体設計
✅ 実例 マキタXGT/PDC1200など
・XGT(40Vmax)シリーズ
ニッケルメッキ銅+厚み0.2mm以上、直列10セル対応
ニッケルメッキ銅+厚み0.2mm以上、直列10セル対応
・PDC1200(背負式)
10S2P+大電流バスバー、BMS基板も二重冷却設計
10S2P+大電流バスバー、BMS基板も二重冷却設計
✅ まとめ
高電流バスバーは、バッテリーの性能を最大限引き出すための「血管の幹線道路」です。 その設計次第で、出力・発熱・寿命・安全性すべてが大きく左右されます。
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