在做小型便携设备、低功耗物联网终端的结构堆叠时,经常会遇到供电空间被极限压缩的情况,常规AA电池的高度往往会超出壳体内部的预留空间,这时候2/3AA规格的镍镉电池就成了非常适配的选型。这款带焊接接线片的镍镉电池,额定输出电压1.2V,容量600mAh,相比同尺寸的其他储能元件,它的大电流放电特性更稳定,能适配瞬时脉冲供电的需求,比如小型继电器驱动、低功率射频模块发射瞬间的电流拉载,不会因为电压骤降导致设备复位。
从实际安装边界来看,这款电池的本体高度只有标准AA电池的三分之二,直径和常规AA电池保持一致,在做PCB布局的时候,可以直接沿用AA电池的焊盘间距预留位置,不需要重新调整直径方向的避让空间,对于需要压缩整机厚度的手持设备、穿戴式工业检测终端来说,能省出至少三分之一的电池仓高度空间。本体两端的焊接接线片是直接和正负极极耳熔接在一起的,不是后期卡扣固定的结构,抗振动性能更好,在有持续小幅振动的工业现场设备里使用,不会出现接触不良导致的供电中断问题,接线片上预留的两个安装孔,可以直接用M2的螺丝固定在PCB或者设备内部的绝缘支架上,不需要额外设计电池卡扣结构,能减少结构件的数量,降低装配复杂度。
做三维建模的时候,要重点还原几个影响装配的细节:首先是电池本体两端的卷边收口结构,这个位置的直径比本体圆柱面大0.3mm左右,如果在做电池仓配合的时候忽略这个尺寸,很容易出现装配干涉,导致电池装不到位;其次是接线片的弯折角度,出厂状态下接线片是和电池端面平行的,实际装配的时候可以根据布线需求做小角度弯折,但建模的时候要预留弯折的形变空间,不要把接线片和周边结构件的间隙留得太小,避免弯折后和金属壳体接触造成短路;另外电池本体表面的绝缘覆膜厚度也要考虑进去,虽然覆膜只有0.1mm左右,但在做紧配合的电池仓设计时,这个公差累积起来很容易导致装配过紧,批量生产的时候出现装配件不良。
从应用场景来说,这款电池除了用在常规的小型消费电子里,在工业类的低功耗采集终端上用得也很多,比如无线温湿度传感器、小型门禁锁具、应急指示模块,它的宽温工作特性比普通碱性电池更好,在-10℃到45℃的环境里都能保持稳定的放电性能,不会因为低温导致容量骤降。另外镍镉电池的充放电循环寿命足够长,对于需要长期固定安装、不方便频繁更换电池的设备来说,搭配简单的涓流充电电路就能实现长期免维护使用,不需要设计复杂的电池更换结构,能进一步简化设备的整体结构设计。
在做结构占位模型的时候,要把正负极的极性标识位置做准确,虽然是占位模型,但极性位置如果做反了,后续硬件布线的时候就会出现正负极接反的问题,导致电路烧毁。接线片的安装孔位要和实际产品的尺寸保持一致,这样在做结构评审的时候,就能直接确认螺丝固定的位置是否和PCB上的走线、其他元器件有冲突,不需要等到手板做出来再发现问题返工。另外电池的重量也要在模型属性里标注准确,对于有配重要求的手持设备来说,电池的重量分布会影响整机的握持手感,提前在三维模型里赋予准确的质量属性,就能在设计阶段调整内部器件的布局,优化整机的重心位置,避免后期因为重心偏移导致的手持疲劳问题。
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