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像 CR2032 這樣的鋰紐扣電池在眾多的便攜式電子產(chǎn)品應(yīng)用中得到了普遍使用，其中許多應(yīng)用都需要更換電池。為了方便終端用戶使用，設(shè)計(jì)者必須確保紐扣電池是安裝在電池座中的，且能夠簡(jiǎn)單、快速地進(jìn)行更換。同時(shí)，電池座設(shè)計(jì)必須堅(jiān)固，即使在有沖擊和振動(dòng)的情況下也能保持與電池的良好連接。電池座還必須能夠安全地固定電池，并防止意外短路。 在制造方面，電池座必須設(shè)計(jì)成便于自動(dòng)貼放的結(jié)構(gòu)，連接要能明確分開(kāi)。電池固定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)提供表面安裝或通孔安裝選擇。 本文將介紹這些電池座背后的設(shè)計(jì)概念，回顧其獨(dú)特功能和優(yōu)勢(shì)，并探討選擇紐扣電池座時(shí)應(yīng)注意的設(shè)計(jì)考量。然后介紹并展示如何應(yīng)用 Memory Protection Devices (MPD) 的 Snap Dragon 系列紐扣電池座，并說(shuō)明該系列是如何使用非導(dǎo)電卡入蓋來(lái)解決設(shè)計(jì)者擔(dān)憂的。 Snap Dragon 概念 為了滿足這些設(shè)計(jì)要求，MPD 推出了 Snap Dragon 系列，這是一個(gè)全新的電池座類(lèi)別。這些產(chǎn)品通過(guò)使用一個(gè)鎖定式卡扣蓋，防止因沖擊、振動(dòng)和跌落使電池移位或?qū)е麻g歇性連接，大大增加了敞開(kāi)式紐扣電池座的可靠性。出于方便用戶使用的目的，按一下即可拆除蓋板，從而實(shí)現(xiàn)快速、輕松的電池更換。 在制造方面，該器件的液晶聚合物 (LCP) 基體可以容忍高溫回流焊接工藝。卡入式蓋子的設(shè)計(jì)不僅是為了方便使用，因?yàn)槭褂玫氖蔷郾┎牧希馕吨銐驁?jiān)固和靈活，可以隨著時(shí)間的推移進(jìn)行多次進(jìn)行電池更換。即使有這些特性，Snap Dragon 電池座仍然保持非常低的外形，通常只會(huì)讓紐扣電池高出電路板 1 毫米 (mm)。 我們細(xì)看一下，Snap Dragon 紐扣電池座采用兩件分體式設(shè)計(jì)，包括一個(gè)卡入式電池固定器和一個(gè)配接底座，它們共同固定電池（圖 1）。 
圖 1：Snap Dragon 紐扣電池座采用兩件分體式設(shè)計(jì)，包括一個(gè)底座和一個(gè)卡入式非導(dǎo)電電池固定器，可確保在有沖擊和振動(dòng)的情況下也能可靠工作。（圖片來(lái)源：Memory Protection Devices） 隨著蓋子卡入后，鈕扣電池即會(huì)完全鎖定就位，確保了 Snap Dragon 實(shí)現(xiàn)出色而可靠的連接。 雖然一些高可靠性電池座會(huì)使用戶的電池安裝和更換變得困難或不可能，但 Snap Dragon 電池座的設(shè)計(jì)就是為了提供一個(gè)簡(jiǎn)單和直觀的過(guò)程。Snap Dragon 設(shè)計(jì)正在申請(qǐng)專(zhuān)利，是 MPD 電池座技術(shù)組合的最新成員。 Snap Dragon 紐扣電池座有兩種不同的尺寸，可適合水平或垂直方向的 BR/CR2032 和 BR/CR1225 電池。它們可以提供用于表面貼裝技術(shù) (SMT) 焊接凸片或用于在印刷電路板上通孔安裝的引腳。這些電池可提供高約 220 毫安時(shí) (mAh) 的電源，而且體積相當(dāng)小，因此成為手持便攜式設(shè)備中對(duì)功率要求較低的電路的完美選擇（圖 2）。
圖 2：組裝好的 Snap Dragon 表面貼裝紐扣電池座，顯示電池固定器已卡入到位，并將 20 mm 的紐扣電池固定在底座上。（圖片來(lái)源：Memory Protection Devices） 基礎(chǔ)組件 Snap Dragon 紐扣電池座底座由高質(zhì)量的原生液晶聚合物塑料制成，既薄又堅(jiān)固。它還能夠承受 SMT 焊接工藝的高溫。該電池座的額定溫度范圍為 -40℃ 至 280℃。LCP 底座還具有出色的耐化學(xué)性，可以承受不利的環(huán)境條件。 Snap Dragon 底座采用鍍鎳磷青銅制成的雙壓力觸頭，并有閃金涂層，具有良好的導(dǎo)電性。這也為接觸紐扣電池的鍍鎳不銹鋼電極提供了額外的腐蝕保護(hù)。雙壓力觸頭不僅提供了極低的電阻，而且還提供了一個(gè)緊密的配合，以幫助防止紐扣電池因沖擊、振動(dòng)或處理不當(dāng)而移位（圖3）。
圖 3：顯示的是 MPD 表面貼裝底座上的雙壓力觸頭。（圖片來(lái)源：Memory Protection Devices） 圖 3 中所示的底座是 Memory Protection Devices 的 BHSD-2032-SM。它是一個(gè)水平方向的表面安裝底座，用于 CR2032 紐扣電池。雙壓力觸頭清晰可見(jiàn)。 Snap Dragon 電池座能夠提供所有這些優(yōu)勢(shì)，同時(shí)保持極低的外形。 電池固定器 Snap Dragon 系列電池座的第二個(gè)組件是半透明的聚丙烯 (PP) 電池固定器或蓋子，能夠提供可靠的電池固定。該蓋子既堅(jiān)固又靈活，其易用性來(lái)自于使用柔韌的凸片，使用這些凸片可輕松地多次拆卸電池固定器蓋并重新安裝，而不會(huì)使塑料變形。 圖 3 所示底座的配套固定器是 MPD 的 BHSD-2032-COVER（圖 4）。
圖 4：圖 3 中所示紐扣電池座底座的配套蓋子。（圖片來(lái)源：Memory Protection Devices） 電池座可靠性測(cè)試 BHSD-2032-SM 電池座底座的可靠性測(cè)試包括正弦掃頻振動(dòng)（10-50-10 赫茲 (Hz)）測(cè)試，即在每個(gè)正交軸上進(jìn)行一小時(shí)測(cè)試，沒(méi)有電池移位，也沒(méi)有超過(guò)10 微秒 (ms) 的接觸連續(xù)性損失。這些器件還接受了 150 g 的半正弦沖擊測(cè)試，包括每個(gè)軸上每個(gè)方向的三次沖擊，總共 18 次沖擊脈沖，沒(méi)有證據(jù)表明該器件出現(xiàn)任何物理?yè)p壞。最后的機(jī)械環(huán)境測(cè)試是一米的跌落測(cè)試，同樣，電池單元也沒(méi)有移位。 所有的 Snap Dragon 紐扣電池座都有類(lèi)似的測(cè)試規(guī)格，為其可靠性提供了保證。 Snap Dragon 配置 Snap Dragon 電池座提供了各種各樣的配置選擇。前面提到的 BHSD-2032-SM 是一個(gè)用于水平安裝的表面安裝電池座。BVSD-2032-PC 及其固定器 BVSD-2032-COVER 代表了使用通孔印刷電路板安裝的垂直電池方向（圖 5a 和 5b）。
圖 5：BVSD-2032-PC (a) 是一個(gè)垂直方向的電池座，使用通孔安裝，附帶固定器 BVSD-2032-COVER (b)。（圖片來(lái)源：Memory Protection Devices） Snap Dragon 電池座的通孔版本使用引腳而不是焊盤(pán)，但其他結(jié)構(gòu)與表面貼裝版本相同。 除了用于 20 mm 直徑紐扣電池的電池座外，MPD 還提供用于 12 mm 紐扣電池的電池座（圖 6）；主要區(qū)別在于電池容量。
圖 6：12 mm 電池的電池座 (a) 及其固定器 (b)。（圖片來(lái)源：Memory Protection Devices） BHSD-1225-SM（如上圖 6a 所示）是為容納 BR/CR1225 紐扣電池而設(shè)計(jì)的，采用水平表面安裝配置。還有一個(gè)用于通孔安裝的版本。它們?cè)?BHSD-1225-COVER (b) 中共用一個(gè)通用蓋板固定器。 合規(guī)與應(yīng)用 對(duì)于打算在全球范圍內(nèi)銷(xiāo)售的應(yīng)用，重要的是要知道 Snap Dragon 電池座中使用的 LCP 塑料是環(huán)保的，不含鹵素和 PFOA，并且完全符合 SVHC、REACH、RoHS 和 WEEE 法規(guī)。 Snap Dragon 系列紐扣電池座適用于緊湊型手持醫(yī)療產(chǎn)品和其他對(duì)可靠性、耐用性和易用性要求很高的應(yīng)用。 Snap Dragon 電池座與醫(yī)療應(yīng)用中常見(jiàn)的各種類(lèi)型消毒循環(huán)高度兼容。在這里，其分體式卡扣功能特別有用，因?yàn)樵谙厩翱赡鼙仨毴〕鲭姵兀驗(yàn)橄狙h(huán)的溫度可能超過(guò)電池的最大額定熱暴露限值。 結(jié)語(yǔ) 電池座的選擇和集成需要仔細(xì)考慮終端應(yīng)用的規(guī)格和使用模式。電池的尺寸、方向、自動(dòng)貼裝的兼容性、合規(guī)要求和電池更換的便利性是主要考慮因素，當(dāng)然還有整體成本。MPD 的 Snap Dragon 紐扣電池座為 BR/CR2032 和 BR/CR1225 電池提供了低成本、高可靠的電池保持能力，即使是在跌落、振動(dòng)或沖擊的情況下也不受影響。同時(shí)所有這一切都使得電池的更換變得容易。 來(lái)源：Digi-Key 作者：Art Pini |
