電池盒設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)要點(diǎn)

1、生活中的電子產(chǎn)品，有許多都會用到干電池作為電源。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中肯定會遇到這種電池盒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按裝入電池的數(shù)量，可分為單節(jié)和多節(jié)電池盒按電池盒蓋的樣式，電池盒的種類可分為推式和掀蓋式，見下 圖1，圖21圖2首先，我們必須了解我們的設(shè)計(jì)對象：干電池的規(guī)格，型號（見下表1 ）與尺寸規(guī)格，尤其是尺寸標(biāo)準(zhǔn)。這點(diǎn)我們可以根據(jù)IEC60086-2_2011 （見 附錄A）查得干電池尺寸的相關(guān)規(guī)定。表 1 IEC 干電池型號對照表IEC中國日本美國R40一號甲電池N0.6R40(EMT)R20一號電池UM-1D R25( JaT)R14二號電池UM-2C R14(ET)R10四號電池空(BR)R10(CT)R06

2、五號電池UM-3AA R6(AaT)R03七號電池UM-4AAA R03無論是 1 號電池，還是7 號電池，設(shè)計(jì)時(shí)都要充分考慮電池盒能裝入各種不同公差的電池。下面以常見的兩節(jié)并排的AA 電池盒為例子，簡單介紹一下電池盒的設(shè)計(jì)過程。1 電池盒的尺寸設(shè)計(jì)因?yàn)?AA電池的總長度為50.5mm, 直徑13.5 14.5mm所以我們必須以? 14.5x50.5 為設(shè)計(jì)尺寸.同時(shí)我們必須單邊留0.1-0.2mm 的間隙。 TOC o 1-5 h z 電池盒的內(nèi)高度：14.5+0.1+0.1=14.7mm（單邊留 0.1mm 間隙），見圖 3電池盒的內(nèi)寬度：14.5x2+0.1+0.1=29.2mm（單邊留

3、 0.1mm 間隙），見圖 4電池盒的內(nèi)長度：50.5+正極片總高+負(fù)極片壓縮后總高，見圖 3圖5 內(nèi)長度345電池極片設(shè)計(jì)電池極片一般有3 種類型，一種是用純彈簧做電池的正負(fù)極片，見圖 6；另一種是用五金彈片做正負(fù)極片，見圖 7，還有一種是五金片做正極，把彈簧壓在五金片上做負(fù)極，見圖 8。第一種：多用在彈簧可以直接焊在PCB上情況下。彈簧可以有很大的伸縮性，能容不同尺寸電池因彈簧可以彎成多種形狀，即使PCB離得遠(yuǎn)一點(diǎn)，也可以把彈簧線引出去，這樣裝配會比較方便，省去焊接的工序。因?yàn)閺椈蓻]有卡位，務(wù)必注意彈簧的定位，防止裝電池把彈簧擠出，從而造成接觸不良。缺點(diǎn)：與導(dǎo)線焊接不好焊。這種極片廣泛用于

4、收音機(jī)，搖控器，玩具。第二種：五金彈片材料要用磷銅鍍鎳，厚度0.2-0.3mm。負(fù)極片設(shè)計(jì)時(shí)務(wù)必計(jì)算彈性變形，并留有變形余量，若彈性變形量不夠，電池會把彈片壓死，彈片失去彈性后會產(chǎn)生接觸不良。這種彈片上均會做出反扣，安裝時(shí)插入卡槽即可定位，反扣保證裝電池不會推出。這種電池片優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)電性能好，容易焊接，安裝方便；缺點(diǎn)是容易出現(xiàn)彈性失效。現(xiàn)在應(yīng)用不多。第三種：這種極片安裝方便，可焊性好，彈性優(yōu)良。所以得到應(yīng)用最廣。圖6圖7電池極片設(shè)計(jì)須注意：， 負(fù)極片與電池負(fù)極的接觸點(diǎn)應(yīng)該平行或高于電池中心軸線，見 圖9， 否則電池安裝后容易彈起。2），電池負(fù)極片壓縮量;負(fù)極片壓縮量以保證電池裝入后，即使沒裝電池

5、蓋，也甩不出。如果負(fù)極用彈簧，一般壓縮一半以上，具體視彈簧的線徑大小；如果用五金彈片，則必須計(jì)算彈性變形量。3），電池正極片正中間要做出一個(gè)小平面，這樣與電池正極接觸面積會比做成球面的多。9電池盒內(nèi)應(yīng)該有所使用電池型號的標(biāo)識，如“AA/R6/UM-3 ”，并正確標(biāo)識正極“”和負(fù)極“”電池盒的防反裝（ 倒裝測試），防搭通（橋接測試short pin test ）電池不小心裝反了，如果電子產(chǎn)品電路上沒有做保護(hù)設(shè)計(jì)，就會使電路損壞。所以必須從結(jié)構(gòu)上保證，即使裝反電池，也不會損壞產(chǎn)品。電池盒的正極片卡槽寬度在7-10mm ， 如 圖10； 同時(shí)電池正極片凸點(diǎn)要低于塑膠卡位骨0.5mm （但不能低于1m

6、m ，否則電池正極不能與正極片接觸）。這樣即使電池裝反了，負(fù)極也不能接觸到正極片，如圖 11。為了保證能通過橋接測試，電池正負(fù)極片都不能露出極片的卡骨上部，一般要縮進(jìn)1-2mm 左右。更好的設(shè)計(jì)則直接由塑膠保護(hù)起來，如圖12。11圖 125電池門的設(shè)計(jì)A 推式電池門的結(jié)構(gòu)一般有導(dǎo)入扣位、尾端扣位，如圖 13。設(shè)計(jì)時(shí)須注意在電池盒上留一段推進(jìn)的導(dǎo)軌，左右兩邊限位。這樣就保證推進(jìn)的過程平順，無阻滯感。這種電池門一般要在表面做出小面積橫紋提示手指推力作用點(diǎn)和方向，要注意手指位的位置，做到手指讓電池門在推動(dòng)時(shí)受力均勻，如圖 14。圖 15B 掀蓋式電池門掀蓋式電池門一般結(jié)構(gòu)會有2 個(gè)定支點(diǎn)，1 個(gè)或

7、2 個(gè) U 型扣位，見圖 15。掀蓋式電池門要注意U型扣位的設(shè)計(jì)，U 型位不要做得過強(qiáng)，否則掀動(dòng)力過大，手感會不好；U 型的寬度要足夠打開扣位的距離。最后，電池盒主體要留有凹槽，方便手指掀開電池蓋。電池門設(shè)計(jì)注意：) 當(dāng)電池盒裝入公差尺寸偏小的電池時(shí)，電池之間的間隙相對大，所以經(jīng)常會發(fā)出響聲。所以最好在電池門內(nèi)貼上一小塊海綿，輕壓電池，防止電池松動(dòng)。) 電池門內(nèi)可以適當(dāng)加骨，以增加強(qiáng)度，防止變形。6電池盒的美工線和跌落測試電池蓋與電池盒主體相接處，為了避免出現(xiàn)難看的縫，一般會設(shè)計(jì)0.5x0.5mm 的美工線電池盒完成后還要做跌落測試，跌落測試時(shí)，電池門可以脫開，電池可以跌出盒外，但必須保證測試

8、后，電池門保持完好，產(chǎn)品功能正常。可以容納一個(gè)或多個(gè)電池的部件,我們稱之為電池箱.從玩具中使用的電池從尺寸來說,主要有鈕扣電池（Button cell） 、 AA 電池（號電池）、 AAA 電池（ 7 號電池） 、 SIZE C 電池（ 3號電池） 、 SIZE D 電池（ 1 號電池） ，當(dāng)然還有一些特別的電池如9 號電池等。如連同電池走貨之產(chǎn)品所選用之電池必須乎合1）進(jìn)口國之法規(guī)要求如81/157/EEC & 98/101/EC或 104-142_ 20042）特別客戶測試標(biāo)準(zhǔn)如DISNEY PG08此外產(chǎn)品包裝上亦需有乎合進(jìn)口國法規(guī)之適當(dāng)語句如Do not mix old and new

9、 batteries.Do not mix alkaline,standard (carbon-zinc),or rechargeable (nickel-cadmium) batteries.,并表面電鍍鎳。正、負(fù)電池片連接頭必須低于電池箱的保護(hù)墻（每個(gè)方向都低），一方面可以達(dá)到防反的作用，另一方面也可以保證不會漏電。電池片有正極片 , 負(fù)極片,正負(fù)極片;負(fù)極電池片一般會緊固一個(gè)塔形彈弓，以保證兩邊的電池片把電池緊緊夾住，從而保證可以通電，同時(shí)電池片的邊上設(shè)有一個(gè)倒刺以利于電池片固定，如圖1-1正極電池片負(fù)極電池片正負(fù)電池片彈弓折彎沉頭1-1 電池片設(shè)計(jì)三、彈弓彈弓最大的問題是端點(diǎn)有可能有尖

10、點(diǎn),而帶來安全性問題,所以一般彈弓的兩個(gè)端點(diǎn)要求折彎沉頭,見圖1-1 。四、電池門所謂門一般是指一邊用一個(gè)鉸鏈?zhǔn)沟瞄T可以轉(zhuǎn)動(dòng),另一邊是可以用鎖把門給鎖上的。而玩具的電池門一般不會使用扣位，把電池門扣進(jìn)電池箱。這是因?yàn)樵谧龅錅y試時(shí)，因電池的質(zhì)量太重而把帶扣位的電池門的扣位撞斷的概率很大，所以普遍使用的是一邊用兩個(gè)很大卡位卡住，而另一邊打一個(gè)螺栓（螺母暗藏在電池箱里面，如圖1-2 ） ，使用螺栓的目的是可以使用一個(gè)軟的墊圈，把螺栓卡在電池門上而不會掉出來，（我廠為了節(jié)約成本，減少工序，電池門螺栓孔位縮小，使螺栓和螺栓孔緊配，從而達(dá)到共同的效果）因?yàn)殡姵赝婢咴谧龅錅y試時(shí)要帶電池做的，所以單墻壁的

11、電池門很難經(jīng)受得住電池的沖撞，一般都要使用加強(qiáng)筋，以增加強(qiáng)度。本廠常用的電池有AA,AAA,AG13,AG3,C,D. 以下將從四個(gè)方面介紹:1） 電池尺寸,2）設(shè)計(jì)電池箱時(shí)關(guān)鍵尺寸3）電池箱曬字內(nèi)容4）相關(guān)注意事項(xiàng)第一章電池箱標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求一、電池箱標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求.（參考EN62115 制定 ） TOC o 1-5 h z 1） 結(jié)構(gòu)能保證極性正確,反裝不能導(dǎo)通.2）不能被直徑為0.5mm, 長度至少25mm 直鋼針橋接.3）電池箱應(yīng)有以下標(biāo)志,成比例的電池形狀,電壓 ,極性 ,電池規(guī)格.4）對可更換電池的電池玩具,如何取出和裝入電池可以圖示方式說明第三章本廠常用電池的介紹AA,AAA,AG13

12、,AG3,C,D.:1） 電池尺寸,2）設(shè)計(jì)電池箱時(shí)關(guān)鍵尺寸3）電池箱曬字內(nèi)容4）相關(guān)注意事項(xiàng)AA（）.AA 電池尺寸. 依據(jù)電池箱安全標(biāo)準(zhǔn)原則,電池箱尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)該符合下圖尺寸要求. 電池箱曬字電池箱上應(yīng)該清楚標(biāo)示,電池的正負(fù)極方向,應(yīng)該標(biāo)示清楚使用電池的規(guī)格. 電池箱注意事項(xiàng)1) 為了防止經(jīng)常打開電池門換電池而導(dǎo)致螺絲滑絲,電池箱,電池門的裝配通常是使用六角螺,機(jī)牙螺絲在松電池門時(shí),應(yīng)該是不會從電池門上松脫的,要符盒上述要; 電池箱,電池門的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)該符合下圖示的要求:2）為了方便開電池門,電池箱,電池門應(yīng)該留有開手指位,如下圖 1 示 :3）為了加強(qiáng)電池門,電池門上通常會加上骨位,打

13、螺絲位置做成大扇形出（如圖2 涂黑部分所示 ）,具體就要依產(chǎn)品而定了.（二 ）AAA 電池箱的設(shè)計(jì)（）.AAA 電池具體尺寸如圖所示.電池箱尺寸標(biāo)準(zhǔn)化的方案就是把電池箱裝電池的空間化,以及電池片的標(biāo)準(zhǔn)化,這樣可, 再結(jié)合實(shí)際的外形來形成一個(gè)新的電池箱, 只要做出固定的芯塊, 直接打火花,依據(jù)電池箱安全標(biāo)準(zhǔn)原則 ,AAA 電池箱尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)該符合下圖尺寸要求三 . AAA 電池箱曬字及電池門的標(biāo)記電池箱上應(yīng)該清楚標(biāo)示電池的正負(fù)極方向,應(yīng)該標(biāo)示清楚使用電池的電池規(guī)格,以及依電池實(shí)際尺寸按比例縮小的圖示. 玩具在做跌落測試時(shí)要帶電池做的, 所以單墻壁的電池門很難經(jīng)受得往電池的沖撞,一般都要使用加強(qiáng)筋以

14、增加強(qiáng)度,如圖所示:加強(qiáng)筋(三 )AG13 電池箱的設(shè)計(jì)().AG13 電池尺寸圖示:. 電池箱尺寸1） 豎放電池的電池箱設(shè)計(jì)2）平放三粒AG13 電池的電池箱設(shè)計(jì)直徑 0.5,至少 25mm 直鋼針接觸不到電池,不會短路3）平放兩粒AG13電池的電池箱設(shè)計(jì)依據(jù) ASTM-F963-03 第 A5.1.5 條款 4.25.3-修訂部. 電池箱曬字1) 豎放電池的電池箱內(nèi)應(yīng)該清楚標(biāo)示電池?cái)[放的正負(fù)極方向小的圖示.平放電池的電池箱內(nèi)無需要曬字, 以及依電池實(shí)際尺寸按比例縮. 電池門設(shè)計(jì)要求,為了方便開電池門,電池門應(yīng)該留有開手指位,如下圖示:(四 )AG3 電池箱的設(shè)計(jì)(). AG3 鈕扣電池尺寸

15、1) 豎放電池的電池箱設(shè)計(jì)直徑0.5,至少25mm 直鋼針接觸不到電池 ,不會短路2)平放三粒AG13電池的電池箱設(shè)計(jì)3)平放兩粒AG13電池的電池箱設(shè)計(jì)依據(jù) ASTM-F963-03 第 A5.1.5 條款4.25.3-修訂部分:反裝鈕扣電池不會對消費(fèi)者產(chǎn)生嚴(yán)重的危險(xiǎn)，因?yàn)榉囱b電池的情況不會產(chǎn)生嚴(yán)重的危險(xiǎn)，而且通常需要兩個(gè)以上鈕扣電池的電路都是將鈕扣電池疊加安裝，所以標(biāo)準(zhǔn)不要求防止反裝鈕扣電池的保護(hù)。. 電池箱曬字1) 豎放電池的電池箱上. 電池箱上應(yīng)該清楚標(biāo)示電池的正負(fù)極方向,以及依電池實(shí)際尺寸按比例縮小的圖示平放電池的電池箱內(nèi)無需要曬字.電池門設(shè)計(jì)要求,為了方便開電池門,電池門應(yīng)該留有開

16、手指位,如下圖示: TOC o 1-5 h z （五 ）C 電池箱的設(shè)計(jì)（）（如下圖,單位:MM）. 電池箱尺寸（如下圖,單位:MM）.,設(shè)計(jì)電池箱時(shí)請注意以下幾個(gè)尺寸三 . 電池箱曬字如下圖:要有以下標(biāo)志:1） 電池形狀2）電壓3）極性4）電池規(guī)格5）電池門處要注明OPEN,CLOSE 電池門打開方式. 設(shè)計(jì)電池箱時(shí)注意事項(xiàng)1） 電池門,為防止跌落測試時(shí)電池門甩出及兩個(gè)插位斷,電池門要做圍及兩個(gè)插位做寬做厚2）電池箱 ,為方便電池易拿,出裝電池片骨位不應(yīng)做太高,高出電池片1MM 即可 .三 . 電池箱曬字四 . 設(shè)計(jì)電池箱時(shí)注意事項(xiàng)電池門,為防止跌落測試時(shí)電池門甩出及兩個(gè)插位斷,電池門要做圍及兩個(gè)插位做寬做厚.2)電池箱,為方便電池易拿,出裝電池片骨位不應(yīng)做太高,高出電池片1MM 即可 .第四章總結(jié)第一節(jié)四款電池小結(jié)一 . 根據(jù) WEEE 指令所有電子電器產(chǎn)品需在產(chǎn)品或包裝加垃圾桶 標(biāo)簽,本廠內(nèi)產(chǎn)品為方便曬字,一般產(chǎn)品都在電池門上曬垃圾桶標(biāo)簽 .AAA,AA,C,D 四款電池相關(guān)尺寸作小結(jié)第二節(jié) 電池箱測試時(shí)常見問題. 跌落測試時(shí)電池門斷、電池掉出解決方案:設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋過渡圓角，加長固定位來增強(qiáng)電池門的強(qiáng)度；且電池門加骨.跌落測試時(shí)撞斷間隔墻解決方案:設(shè)計(jì)時(shí)注意留有空間，如無空間，可以在電池箱的底上加