電池盒設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1、電池盒設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)生活中的電子產(chǎn)品，有許多都會(huì)用到干電池作為電源。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中肯定會(huì)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2圖1 圖2首先，我們必須了解我們的設(shè)計(jì)對(duì)象：干電池的規(guī)格，型號(hào)（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(hào)對(duì)照表IEC中國日本美國R40一號(hào)甲電池N0.6R40(EMT)R20 一號(hào)電池UM-1D R25（JaT）R14 二號(hào)電池 UM-2C R14(ET) R10四號(hào)電池空(BR)R

2、10(CT)R06 五號(hào)電池UM-3AA R6(AaT)R03 七號(hào)電池UM-4AAA R03無論是1號(hào)電池，還是7號(hào)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)锳A電池的總長度為50.5mm, 直徑13.514.5mm所以我們必須以Ø14.5x50.5為設(shè)計(jì)尺寸.同時(shí)我們必須單邊留0.1-0.2mm的間隙。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0.1mm間隙)，見圖

3、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內(nèi)長度以上電池盒內(nèi)長寬高度必須的最小尺寸，如果在電池盒底部起弧型骨限位每一節(jié)電池，電池之間還可以拉開適當(dāng)?shù)木嚯x，見圖5內(nèi)高度內(nèi)寬度圖3 圖4 圖52 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(huì)比較方便，省去焊接的工序。因?yàn)閺椈蓻]有卡位，務(wù)必

4、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(huì)把彈片壓死，彈片失去彈性后會(huì)產(chǎn)生接觸不良。這種彈片上均會(huì)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(huì)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 圖8 電池極片設(shè)計(jì)須注意：1)，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

5、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??；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(huì)比做成球面的多。圖93 電池盒內(nèi)應(yīng)該有所使用電池型號(hào)的標(biāo)識(shí)，如“AA/R6/UM-3”，并正確標(biāo)識(shí)正極“”和負(fù)極“”4 電池盒的防反裝(倒裝測(cè)試)，防搭通（橋接測(cè)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(huì)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(huì)損壞產(chǎn)品。電池盒的正

6、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1mm，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(cè)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。7-10mm圖圖11圖圖12圖圖105 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

7、到手指讓電池門在推動(dòng)時(shí)受力均勻，如圖14。手指位圖13導(dǎo)軌圖14 圖15B掀蓋式電池門掀蓋式電池門一般結(jié)構(gòu)會(huì)有2個(gè)定支點(diǎn)，1個(gè)或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(huì)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：1） 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(duì)大，所以經(jīng)常會(huì)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)。2） 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(cè)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

8、般會(huì)設(shè)計(jì)0.5x0.5mm的美工線電池盒完成后還要做跌落測(cè)試，跌落測(cè)試時(shí)，電池門可以脫開，電池可以跌出盒外，但必須保證測(cè)試后，電池門保持完好，產(chǎn)品功能正常。一、 電池箱的介紹可以容納一個(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(hào)電池）、AAA電池（7號(hào)電池）、SIZE C電池（3號(hào)電池）、SIZE D電池（1號(hào)電池），當(dāng)然還有一些特別的電池如9號(hào)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(cè)試

9、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 batteries. Do not mix alkaline,standard (carbon-zinc),or rechargeable (nickel-cadmium) batteries.二、電池片一般選用的材料是銅片,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(huì)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(huì)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

10、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 正負(fù)電池片 正極電池片 負(fù)極電池片 彈弓折彎沉頭電池片的倒刺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(huì)使用扣位，把電池門扣進(jìn)電池箱。這是因?yàn)樵谧龅錅y(cè)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

11、電池門上而不會(huì)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(cè)試時(shí)要帶電池做的，所以單墻壁的電池門很難經(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)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

12、性,電池規(guī)格.4)對(duì)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)"AA"()一."AA"電池尺寸二.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:三.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,以及依電池實(shí)際尺寸按比例縮小的圖示.四.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

13、常是使用六角螺母和機(jī)牙螺絲來連接,機(jī)牙螺絲在松電池門時(shí),應(yīng)該是不會(huì)從電池門上松脫的,要符盒上述要求;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:圖12)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:圖23)為了加強(qiáng)電池門,電池門上通常會(huì)加上骨位,打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)()一."AAA"電池具體尺寸如圖所示:二.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,這樣可以在新的設(shè)計(jì)時(shí)直接把電池箱的空間放入產(chǎn)品中,再結(jié)合實(shí)際的外形來形成一個(gè)新的電

14、池箱,這樣在做模具時(shí)也十分方便,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 四.玩具在做跌落測(cè)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)筋以增加強(qiáng)度,如圖所示:加強(qiáng)筋(三)"AG13"電池箱的設(shè)計(jì)()一.AG13電池尺寸圖示:二.電池箱尺寸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

15、到電池,不會(huì)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(huì)對(duì)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(huì)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)。三.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,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.四.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)()一.

16、 AG3鈕扣電池尺寸二. 電池箱尺寸2)平放三粒AG13電池的電池箱設(shè)計(jì)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(huì)短路依據(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(huì)對(duì)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(huì)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)。3)平放兩粒AG13電池的電池箱設(shè)計(jì)三.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.四.電池門設(shè)計(jì)要求,為

17、了方便開電池門,電池門應(yīng)該留有開手指位,如下圖示: (五)"C"電池箱的設(shè)計(jì)()一. 電池尺寸(如下圖,單位:MM).二.電池箱尺寸(如下圖,單位:MM).根據(jù)電池箱標(biāo)準(zhǔn)要求,設(shè)計(jì)電池箱時(shí)請(qǐng)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.四.設(shè)計(jì)電池箱時(shí)注意事項(xiàng)1)電池門,為防止跌落測(cè)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.做寬 做厚

18、加骨,以加強(qiáng)電池門高電池片1MM (六)"D"電池箱的設(shè)計(jì)()一. 電池尺寸二. 電池箱尺寸三. 電池箱曬字四.設(shè)計(jì)電池箱時(shí)注意事項(xiàng)1)電池門,為防止跌落測(cè)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.二. 以下根據(jù)"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(cè)試時(shí)常見問題1.跌落測(cè)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.2.跌落測(cè)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