В этой статье есть несколько проблем. Помогите улучшить ее или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти сообщения )
|
Держатель батареи — это один или несколько отсеков или камер для хранения батареи . Для сухих элементов держатель также должен иметь электрический контакт с клеммами батареи. Для влажных элементов кабели часто подключаются к клеммам батареи , как это происходит в автомобилях или аварийном осветительном оборудовании.
Держатель батареи — это либо пластиковый корпус с формой корпуса, отлитой в виде отсека или отсеков, в который помещается батарея или батареи, либо отдельный пластиковый держатель, который крепится с помощью винтов, люверсов, клея, двусторонней клейкой ленты или других средств. Держатели батареи могут иметь крышку для удержания и защиты батарей или могут быть запечатаны для предотвращения повреждения схемы и компонентов из- за утечки батареи . Спиральная пружинная проволока или плоские язычки, которые прижимаются к клеммам батареи, являются двумя наиболее распространенными способами создания электрического соединения внутри держателя. Внешние соединения на держателях батареи обычно выполняются с помощью контактов со штырями, ножками для поверхностного монтажа, паяными наконечниками или проволочными выводами.
Если предполагается, что аккумулятор прослужит в течение всего срока службы изделия, держатель не требуется, а контактную площадку, приваренную к клеммам аккумулятора, можно напрямую припаять к печатной плате.
В конце 1800-х годов были выданы патенты на потребительские товары, такие как фонарики ; патент США № 617592 от марта 1898 года выдан на ранний металлический фонарик, работавший от батареек типа D.
Некоторые держатели батарей начала 1900-х годов часто представляли собой не более чем картонную коробку с медными контактами. К 1920-м годам держатели батарей использовали двойные металлические зажимы (как держатели предохранителей), чтобы удерживать батарею на месте при создании электрического контакта. Патент № 1439429 был выдан в декабре 1922 года на сборку с двумя пружинными зажимами, небольшим переключателем и ламповым узлом на конце соединенных проводов.
Появление полипропилена в 1950-х годах и миниатюрных батареек Eveready позволило использовать небольшие пластиковые держатели батареек. Они до сих пор распространены в игрушках, украшениях и светящихся или мигающих предметах. В 1957 году электронные наручные часы приобрели популярность у публики.
Держатели для батареек развивались параллельно с батареями с течением времени; по мере уменьшения размеров батарейных пакетов уменьшались и держатели. В 1980-х годах появились первые держатели литиевых батареек-таблеток или таблеточных батареек с монтажной платой в виде патента № 4487820 от производителя держателей батареек MPD.
В настоящее время в электронной промышленности используется множество держателей или гнезд для литиевых батарей поверхностного монтажа. Батареи CR2/3A, CR1/2AA и CR123A изначально использовались в камерах, но затем распространились на новые рынки, такие как системы сигнализации, карманные компьютеры и брелоки .
Конструкция держателя батареи требует знания того, как и где будет использоваться более крупное изделие. Человеческие факторы, которые следует учитывать, включают простоту замены батареи, возрастной диапазон и физическое состояние предполагаемого пользователя. Эти элементы должны быть приняты во внимание для успешного проектирования и являются частью процесса проектирования . Дизайнер должен выбрать держатель батареи, отлитый в корпусе изделия или изготовленный как отдельная часть. Для многих изделий правила и стандарты безопасности продукции влияют на выбор держателя батареи.
Большинство современных держателей аккумуляторов изготавливаются с корпусами из полипропилена или нейлона, рассчитанными на температуру 80–100 °C (176–212 °F). Держатели литиевых круглых элементов изготавливаются с корпусами из высокотемпературного PBT, нейлона или LCP, поскольку они обычно монтируются на печатную плату и требуют пайки волной припоя при температуре 180–240 °C (356–464 °F) или пайки оплавлением припоя при температуре 230–300 °C (446–572 °F).
Контакты батареи являются наиболее важной частью конструкции и требуют серьезного рассмотрения. Поскольку батареи никелированы, рекомендуется, чтобы контакты были никелированными, чтобы предотвратить гальваническую коррозию между разнородными металлами. [1] Контакты батареи могут быть фиксированными контактами, гибкими контактами или некоторой комбинацией этих двух. [2]
Фиксированные контакты недороги, но склонны к потере электрического соединения . [3] Сочетание фиксированных и гибких контактов является лучшим решением, но это подвержено размыканию цепи при движении в направлении от фиксированного положения; пружинный контакт сжимается и позволяет батарее отойти от фиксированного контакта. Гибкий контакт допускает небольшое расширение элемента при разряде, так как внутренние химические вещества увеличиваются в объеме. Гибкие контакты с несколькими пальцами, касающимися анода и катода, допускают движение в нескольких направлениях без потери электрического соединения.
Защита от полярности или обратной батареи может быть частью конструкции . Контакт для анодной стороны может быть утоплен за пластиком и в него может быть вставлен выступ батареи, обычный для щелочных батарей . Другой метод — пластиковый канал для установки клеммы или терминала батареи. В июле 2010 года Microsoft заявила, что надеется продать свою технологию защиты от полярности InstaLoad , которая позволяет вставлять батареи в любой ориентации и при этом работать должным образом. [4] Предыдущие методы достижения этого были дорогими или вызывали пассивный расход энергии на батарее, тогда как это решение является чисто механическим и доступным в производстве.
Такие типы батарей, как 9-вольтовые, имеют защелкивающиеся контакты.
Держатели батарей для цинково-воздушных батарей не должны быть полностью герметичными, поскольку на ампер-час разряда на ячейку требуется около 1 литра воздуха. Держатель батареи может включать клапан, интегрированный с выключателем питания устройства, чтобы обеспечить доступ воздуха при включении устройства. [5]