電池盒設計注意事項要點

1、生活中的電子產品，有許多都會用到干電池作為電源。結構設計中肯定會遇到這種電池盒的結構設計按裝入電池的數量，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計對象：干電池的規(guī)格，型號（見下表1 ）與尺寸規(guī)格，尤其是尺寸標準。這點我們可以根據IEC60086-2_2011 （見 附錄A）查得干電池尺寸的相關規(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，設計時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計過程。1 電池盒的尺寸設計因為 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 為設計尺寸.同時我們必須單邊留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電池盒的內長度：50.5+正極片總高+負極片壓縮后總高，見圖 3圖5 內長度345電池極片設計電池極片一般有3 種類型，一種是用純彈簧做電池的正負極片，見圖 6；另一種是用五金彈片做正負極片，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離得遠一點，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。因為彈簧沒有卡位，務必注意彈簧的定位，防止裝電池把彈簧擠出，從而造成接觸不良。缺點：與導線焊接不好焊。這種極片廣泛用于

4、收音機，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。負極片設計時務必計算彈性變形，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生接觸不良。這種彈片上均會做出反扣，安裝時插入卡槽即可定位，反扣保證裝電池不會推出。這種電池片優(yōu)點是導電性能好，容易焊接，安裝方便；缺點是容易出現彈性失效?，F在應用不多。第三種：這種極片安裝方便，可焊性好，彈性優(yōu)良。所以得到應用最廣。圖6圖7電池極片設計須注意：， 負極片與電池負極的接觸點應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），電池負極片壓縮量;負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，則必須計算彈性變形量。3），電池正極片正中間要做出一個小平面，這樣與電池正極接觸面積會比做成球面的多。9電池盒內應該有所使用電池型號的標識，如“AA/R6/UM-3 ”，并正確標識正極“”和負極“”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，如果電子產品電路上沒有做保護設計，就會使電路損壞。所以必須從結構上保證，即使裝反電池，也不會損壞產品。電池盒的正極片卡槽寬度在7-10mm ， 如 圖10； 同時電池正極片凸點要低于塑膠卡位骨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，電池正負極片都不能露出極片的卡骨上部，一般要縮進1-2mm 左右。更好的設計則直接由塑膠保護起來，如圖12。11圖 125電池門的設計A 推式電池門的結構一般有導入扣位、尾端扣位，如圖 13。設計時須注意在電池盒上留一段推進的導軌，左右兩邊限位。這樣就保證推進的過程平順，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和方向，要注意手指位的位置，做到手指讓電池門在推動時受力均勻，如圖 14。圖 15B 掀蓋式電池門掀蓋式電池門一般結構會有2 個定支點，1 個或

7、2 個 U 型扣位，見圖 15。掀蓋式電池門要注意U型扣位的設計，U 型位不要做得過強，否則掀動力過大，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。電池門設計注意：) 當電池盒裝入公差尺寸偏小的電池時，電池之間的間隙相對大，所以經常會發(fā)出響聲。所以最好在電池門內貼上一小塊海綿，輕壓電池，防止電池松動。) 電池門內可以適當加骨，以增加強度，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，為了避免出現難看的縫，一般會設計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，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，產品功能正常?？梢匀菁{一個或多個電池的部件,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品所選用之電池必須乎合1）進口國之法規(guī)要求如81/157/EEC & 98/101/EC或 104-142_ 20042）特別客戶測試標準如DISNEY PG08此外產品包裝上亦需有乎合進口國法規(guī)之適當語句如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、負電池片連接頭必須低于電池箱的保護墻（每個方向都低），一方面可以達到防反的作用，另一方面也可以保證不會漏電。電池片有正極片 , 負極片,正負極片;負極電池片一般會緊固一個塔形彈弓，以保證兩邊的電池片把電池緊緊夾住，從而保證可以通電，同時電池片的邊上設有一個倒刺以利于電池片固定，如圖1-1正極電池片負極電池片正負電池片彈弓折彎沉頭1-1 電池片設計三、彈弓彈弓最大的問題是端點有可能有尖

10、點,而帶來安全性問題,所以一般彈弓的兩個端點要求折彎沉頭,見圖1-1 。四、電池門所謂門一般是指一邊用一個鉸鏈使得門可以轉動,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，把電池門扣進電池箱。這是因為在做跌落測試時，因電池的質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很大卡位卡住，而另一邊打一個螺栓（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，從而達到共同的效果）因為電池玩具在做跌落測試時要帶電池做的，所以單墻壁的

11、電池門很難經受得住電池的沖撞，一般都要使用加強筋，以增加強度。本廠常用的電池有AA,AAA,AG13,AG3,C,D. 以下將從四個方面介紹:1） 電池尺寸,2）設計電池箱時關鍵尺寸3）電池箱曬字內容4）相關注意事項第一章電池箱標準技術要求一、電池箱標準技術要求.（參考EN62115 制定 ） TOC o 1-5 h z 1） 結構能保證極性正確,反裝不能導通.2）不能被直徑為0.5mm, 長度至少25mm 直鋼針橋接.3）電池箱應有以下標志,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）設計電池箱時關鍵尺寸3）電池箱曬字內容4）相關注意事項AA（）.AA 電池尺寸. 依據電池箱安全標準原則,電池箱尺寸設計應該符合下圖尺寸要求. 電池箱曬字電池箱上應該清楚標示,電池的正負極方向,應該標示清楚使用電池的規(guī)格. 電池箱注意事項1) 為了防止經常打開電池門換電池而導致螺絲滑絲,電池箱,電池門的裝配通常是使用六角螺,機牙螺絲在松電池門時,應該是不會從電池門上松脫的,要符盒上述要; 電池箱,電池門的結構尺寸設計應該符合下圖示的要求:2）為了方便開電池門,電池箱,電池門應該留有開手指位,如下圖 1 示 :3）為了加強電池門,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 ）,具體就要依產品而定了.（二 ）AAA 電池箱的設計（）.AAA 電池具體尺寸如圖所示.電池箱尺寸標準化的方案就是把電池箱裝電池的空間化,以及電池片的標準化,這樣可, 再結合實際的外形來形成一個新的電池箱, 只要做出固定的芯塊, 直接打火花,依據電池箱安全標準原則 ,AAA 電池箱尺寸設計應該符合下圖尺寸要求三 . AAA 電池箱曬字及電池門的標記電池箱上應該清楚標示電池的正負極方向,應該標示清楚使用電池的電池規(guī)格,以及依電池實際尺寸按比例縮小的圖示. 玩具在做跌落測試時要帶電池做的, 所以單墻壁的電池門很難經受得往電池的沖撞,一般都要使用加強筋以

14、增加強度,如圖所示:加強筋(三 )AG13 電池箱的設計().AG13 電池尺寸圖示:. 電池箱尺寸1） 豎放電池的電池箱設計2）平放三粒AG13 電池的電池箱設計直徑 0.5,至少 25mm 直鋼針接觸不到電池,不會短路3）平放兩粒AG13電池的電池箱設計依據 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應該清楚標示電池擺放的正負極方向小的圖示.平放電池的電池箱內無需要曬字, 以及依電池實際尺寸按比例縮. 電池門設計要求,為了方便開電池門,電池門應該留有開手指位,如下圖示:(四 )AG3 電池箱的設計(). AG3 鈕扣電池尺寸

15、1) 豎放電池的電池箱設計直徑0.5,至少25mm 直鋼針接觸不到電池 ,不會短路2)平放三粒AG13電池的電池箱設計3)平放兩粒AG13電池的電池箱設計依據 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者產生嚴重的危險，因為反裝電池的情況不會產生嚴重的危險，而且通常需要兩個以上鈕扣電池的電路都是將鈕扣電池疊加安裝，所以標準不要求防止反裝鈕扣電池的保護。. 電池箱曬字1) 豎放電池的電池箱上. 電池箱上應該清楚標示電池的正負極方向,以及依電池實際尺寸按比例縮小的圖示平放電池的電池箱內無需要曬字.電池門設計要求,為了方便開電池門,電池門應該留有開

16、手指位,如下圖示: TOC o 1-5 h z （五 ）C 電池箱的設計（）（如下圖,單位:MM）. 電池箱尺寸（如下圖,單位:MM）.,設計電池箱時請注意以下幾個尺寸三 . 電池箱曬字如下圖:要有以下標志: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. 設計電池箱時注意事項1） 電池門,為防止跌落測試時電池門甩出及兩個插位斷,電池門要做圍及兩個插位做寬做厚2）電池箱 ,為方便電池易拿,出裝電池片骨位不應做太高,高出電池片1MM 即可 .三 . 電池箱曬字四 . 設計電池箱時注意事項電池門,為防止跌落測試時電池門甩出及兩個插位斷,電池門要做圍及兩個插位做寬做厚.2)電池箱,為方便電池易拿,出裝電池片骨位不應做太高,高出電池片1MM 即可 .第四章總結第一節(jié)四款電池小結一 . 根據 WEEE 指令所有電子電器產品需在產品或包裝加垃圾桶 標簽,本廠內產品為方便曬字,一般產品都在電池門上曬垃圾桶標簽 .AAA,AA,C,D 四款電池相關尺寸作小結第二節(jié) 電池箱測試時常見問題. 跌落測試時電池門斷、電池掉出解決方案:設計加強筋過渡圓角，加長固定位來增強電池門的強度；且電池門加骨.跌落測試時撞斷間隔墻解決方案:設計時注意留有空間，如無空間，可以在電池箱的底上加