电池盒设计注意事项

电池盒设计注意事项

生活中的电子产品，有许多都会用到干电池作为电源。结构设计中肯定会遇到这种电池盒的结构设计. 按装入电池的数量，可分为单节和多节电池盒

按电池盒盖的样式，电池盒的种类可分为推式和掀盖式，见下图1，图2

图1 图2

首先，我们必须了解我们的设计对象：干电池的规格，型号（见下表1）与尺寸规格，尤其是尺寸标准。这点我们可以根据IEC60086-2_2011（见附录A ）查得干电池尺寸的相关规定。 表1 IEC 干电池型号对照表

IEC 中国 日本 美国

R40

一号甲电池 N0.6 R40(EMT) R20

一号电池 UM-1 D R25（JaT ） R14

二号电池 UM-2 C R14(ET) R10

四号电池 空 (BR)R10(CT) R06

五号电池 UM-3 AA R6(AaT) R03 七号电池 UM-4 AAA R03

无论是1号电池，还是7号电池，设计时都要充分考虑电池盒能装入各种不同公差的电池。下面以常见的两节并排的AA 电池盒为例子，简单介绍一下电池盒的设计过程。

1． 电池盒的尺寸设计

因为AA 电池的总长度为50.5mm, 直径13.5—14.5mm

所以我们必须以Ø14.5x50.5为设计尺寸.同时我们必须单边留0.1-0.2mm 的间隙。 电池盒的内高度：14.5+0.1+0.1=14.7mm(单边留0.1mm 间隙)，见图3

电池盒的内宽度：14.5x2+0.1+0.1=29.2mm(单边留0.1mm 间隙)，见图4

电池盒的内长度：50.5+正极片总高+负极片压缩后总高，见图3

以上电池盒内长宽高度必须的最小尺寸，如果在电池盒底部起弧型骨限位每一节电池，电池之间还可以拉开适当的距离，见图5

图3 图4 内长度 内宽度

内高

度

图5

2．电池极片设计

电池极片一般有3种类型，一种是用纯弹簧做电池的正负极片，见图6；另一种是用五金弹片做正负极片，见图7，还有一种是五金片做正极，把弹簧压在五金片上做负极，见图8。

第一种：多用在弹簧可以直接焊在PCB上情况下。弹簧可以有很大的伸缩性，能容不同尺寸电池.

因弹簧可以弯成多种形状，即使PCB离得远一点，也可以把弹簧线引出去，这样装配会比较方便，省去焊接的工序。因为弹簧没有卡位，务必注意弹簧的定位，防止装电池把弹簧挤出，从而造成接触不良。缺点：与导线焊接不好焊。这种极片广泛用于收音机，摇控器，玩具。

第二种：五金弹片材料要用磷铜镀镍，厚度0.2-0.3mm。负极片设计时务必计算弹性变形，并留有变形余量，若弹性变形量不够，电池会把弹片压死，弹片失去弹性后会产生接触不良。这种弹片上均会做出反扣，安装时插入卡槽即可定位，反扣保证装电池不会推出。

这种电池片优点是导电性能好，容易焊接，安装方便；缺点是容易出现弹性失效。现在应用不多。

第三种：这种极片安装方便，可焊性好，弹性优良。所以得到应用最广。

图6 图7 图8 电池极片设计须注意：

1)，负极片与电池负极的接触点应该平行或高于电池中心轴线，见图9，否则电池安装后容易弹起。

2)，电池负极片压缩量;负极片压缩量以保证电池装入后，即使没装电池盖，也甩不出。如果负极

用弹簧，一般压缩一半以上，具体视弹簧的线径大小；如果用五金弹片，则必须计算弹性变形量。

3)，电池正极片正中间要做出一个小平面，这样与电池正极接触面积会比做成球面的多。

图9

3．电池盒内应该有所使用电池型号的标识，如“AA/R6/UM-3”，并正确标识正极“＋”和负极“－”4．电池盒的防反装(倒装测试)，防搭通（桥接测试short pin test）

电池不小心装反了，如果电子产品电路上没有做保护设计，就会使电路损坏。所以必须从结构上保证，即使装反电池，也不会损坏产品。

电池盒的正极片卡槽宽度在7-10mm，如图10；同时电池正极片凸点要低于塑胶卡位骨0.5mm (但不能低于1mm，否则电池正极不能与正极片接触)。这样即使电池装反了，负极也不能接触到正极片，如图11。

为了保证能通过桥接测试，电池正负极片都不能露出极片的卡骨上部，一般要缩进1-2mm左右。

更好的设计则直接由塑胶保护起来，如图12。

5． 电池门的设计

A 推式电池门的结构一般有导入扣位、尾端扣位，如图13。

设计时须注意在电池盒上留一段推进的导轨，左右两边限位。这样就保证推进的过程平顺，无阻滞感。这种电池门一般要在表面做出小面积橫纹提示手指推力作用点和方向，要注意手指位的位置，做到手指让电池门在推动时受力均匀，如图14。

图15

B 掀盖式电池门

掀盖式电池门一般结构会有2个定支点，1个或2个U 型扣位，见图15。掀盖式电池门要注意U 型扣位的设计，U 型位不要做得过强，否则掀动力过大，手感会不好；U 型的宽度要足够打开扣位的距离。最后，电池盒主体要留有凹槽，方便手指掀开电池盖。

电池门设计注意：

1） 当电池盒装入公差尺寸偏小的电池时，电池之间的间隙相对大，所以经常会发出响声。所以

最好在电池门内贴上一小块海绵，轻压电池，防止电池松动。

2） 电池门内可以适当加骨，以增加强度，防止变形。

6． 电池盒的美工线和跌落测试

电池盖与电池盒主体相接处，为了避免出现难看的缝，一般会设计0.5x0.5mm 的美工线

电池盒完成后还要做跌落测试，跌落测试时，电池门可以脱开，电池可以跌出盒外，但必须保证测试后，电池门保持完好，产品功能正常。

手指位 导轨 图12

7-10mm 图10 图11 图13 图14