電池座
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電池座是一個或多個可以固定電池的組件。若是乾電池，電池座也會連接電池正負極的接點。若是鉛酸蓄電池，一般會用電纜接到電池端子，就像汽車中的緊急照明設備一樣。
電池座可能是可以將電池座安裝在其中的塑膠外殼，也可能是獨立的塑膠支架，用螺絲、孔眼、膠水、雙面膠帶或其他方式將電池在上面。電池座可能會有蓋子以固定和保護電池，也可能密封，以避免電路或是其他零件因為電池漏液而破壞。電池座內部進行電氣連接的兩種常見方法，分別是用彈簧，或是壓在電池端子上，有金屬接點的扁平片。電池座對外的電氣連接一些會透過引腳、表面貼裝腳、焊片或導線進行連接。
若預期某產品電池的壽命和產品相同，就不會設計電池座了，可以將電池的端子直接焊在電路板上。
歷史
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在1800年代末期，有針對像是手電筒之類消費性產品的專利。在1898年3月申請的617592號美國專利，是可以使用1号电池的早期金屬手電筒。
有些1900年代早期的電池座，就是紙盒加上銅接點而已。1920年代時，電池座開始使用雙金屬夾（類似保險絲座）來固定電池，並且和其正負極接觸。 在1922年12月時，一種由兩個彈簧臂夾、一個小開關和一個連接電線末端的燈組件通過專利申請，其專利編號是1439429號。
隨著聚丙烯在1950年代出現，以及劲量的小型電池，因此開始使用小的塑膠電池座。目前仍常見在玩具、聖誕裝飾、照明或是閃爍燈飾上。1957年時，電子手錶開始流行。
電池座是和電池同步發展的。隨著電池體積的縮小，電池座也跟著縮小。1980年代，出現了第一個裝在印刷電路板上的鈕扣電池座專利，編號是no. 4487820，由電池座製造商MPD申請。
現今電子產業使用許多表面黏著的鋰電池座。CR2/3A、CR1/2AA和CR123A電池開始用在相機上，後來用在警報系統、手持電腦以及鑰匙圈內。
設計考量
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設計電池座時，需要有較大產品會用在哪裡，如何使用的知識。需要考量人體工學，包括電池是否容易更換，預期用戶的年齡範圍以及身體情形。這些是產品設計的一部份，是成功產品設計的必要考量。設計者可以選擇將電池座整合在產品上，或是有獨立可分離的電池座。許多產品法規以及安全標準會影響電池座的選擇。
許多目前使用的電池座是聚丙烯或是尼龙本體，額定為80—100 °C（176—212 °F）。鈕扣鋰電池的電池會用耐高溫的PBT、尼龙或是LCP本體，因為這些要裝在印制电路板上，可能需經過180—240 °C（356—464 °F）的波峰焊或230—300 °C（446—572 °F）的回流焊接。
電池接點是電池座設計中最重要的部份，需要仔細考量。因為電池裡會有鎳片，一般也建議電池接點用化學鍍鎳，以避免不同金屬之間的電化學腐蝕[1]。電池接點可以是固定接點、彈性接點或兩者的組合[2]。
固定接點佷便宜，但容易接觸不良[3]。一個固定接點加一個彈性接點是比較好的作法，但若電池往離開固定接點的方向移動，仍有可能會斷路，彈簧接點壓縮，讓電池可以不接觸固定接點。若電池在放電時其化學物質體積增加而讓電池膨脹，彈性接點可以允許這樣的尺寸變化。有多個機構接觸正極和負\極的彈性接點允許在多個方向上移動而不會斷路。
極性保護，或是電池反接保護，也可能是設計需考量的部份。像連接乾電池正極的接點可以用塑膠件擋住一部份，只有乾電池突起的正極才能接觸到，這是一種防呆的作法。微软在2010年7月提出希望出售其InstaLoad極性保護技術，不論電池正接或反接，設備仍可以正常運作[4]。以往實現这一目標的方法成本高昂，或是會讓電池耗能，而此作法是純機械的，生產成本低廉。
像是9伏電池會有卡扣式接点。
锌空气电池的電池座不能完全密封，因為電池放電時，每安時約需要外界提供一公升的空氣。電池座可能會包括一個和開關整合的閥門，在設備開機時閥門也打開，允許空氣流入[5]。
相關條目
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腳註
[编辑]- ^ Electrical Contacts, Principles and Applications by Paul Slade page 89
- ^ Electrical Contacts, Principles and Applications by Paul Slade page 155
- ^ Electrical Contacts, Principles and Applications by Paul Slade, p. 751
- ^ Microsoft. Microsoft Unveils InstaLoad Battery Installation Technology That Allows Batteries to Be Inserted in Either Direction (新闻稿). July 1, 2010. （原始内容存档于September 22, 2010）.
- ^ Duracell "Zinc Air Tech Bulletin.pdf"
參考資料
[编辑]- Survival of the Fittest | Electronic Component News, Aug 21 2009
- Selecting Battery Holders | Hearst Electronic Products, October 2009
- Battery Holders That Take A Battering | Wireless Design & Development
- Battery Holders Adapt To Hand Held Device Needs | Medical Design Technology Magazine
- Battery Holder being designed for your design | Medical Design Magazine
- Electronic Packaging, Microelectronics and Interconnection Dictionary By Charle A. Harper & Martin B. Miller
- IEEE Global History Network
- Collecting Flashlights by Stuart Schneider.
- Elements of Radio Servicing by Marcus & Levy.
- Batteries In A Portable World by Isidor Buchmann.
外部連結
[编辑]- Battery Holders.org
- Measuring Batteries using the Right Setup This application note discusses the differences between 2‑point and 4‑point measurements of batteries.