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CR123a电池配套通孔焊接固定电池架

项目分类:通用五金配件 发布时间:2022-02-22 ID:561710
  • CR123a电池配套通孔焊接固定电池架

  在便携检测仪器、户外传感终端、小型工业测控设备的结构设计环节,CR123a规格锂电池的固定结构一直是容易被忽略却直接影响设备可靠性的细节,这类圆柱型锂电池直径17mm、长度34.5mm,单节标称电压3V,凭借高能量密度、宽温域工作特性被大量应用在低功耗长续航的工业传感类设备中,而配套的电池架作为承载电池、导通电路、传递结构强度的核心部件,其设计合理性直接决定设备在振动、冲击、高低温交变工况下的供电稳定性。

  这款适配CR123a电池的焊接式电池架,采用通孔焊接的安装固定形式,区别于常见的卡扣式、螺丝锁紧式电池架,其安装脚位预留标准通孔,可直接通过波峰焊、手工锡焊的方式固定在PCB板或者设备内部的金属安装衬板上,焊接完成后支架与安装基体形成刚性连接,抗振动、抗冲击性能远高于卡扣式固定结构,尤其适合安装在户外部署的传感设备、工业现场的在线检测仪表这类存在持续振动或者偶发冲击的使用场景中,不会因为设备长期受振出现支架松脱、电池移位导致的接触不良问题。

  从结构设计逻辑来看,这款电池架采用半包式围合结构,主体承托部分贴合CR123a电池的圆柱外壁,弧度与电池外径完全匹配,电池装入后径向间隙控制在0.2mm以内,既可以保证电池顺利装入不会出现卡滞,又能限制电池在径向的窜动,避免电池在支架内部晃动磨损电极接触片。支架两端设置有限位挡边,对应电池正负极的位置预留电极接触片的安装槽位,挡边高度刚好覆盖电池端部的绝缘封边位置,既可以限制电池轴向的窜动位移,又不会遮挡电极接触区域,保证正负极接触片可以稳定抵靠在电池的正负极端面,接触压力控制在合理区间,既不会因为压力过小导致接触电阻过大,也不会因为压力过大长期使用导致接触片疲劳变形。

  安装边界层面,这款电池架的整体外轮廓尺寸完全围绕单节CR123a电池的尺寸做最小化设计,安装脚位的通孔中心距匹配常规PCB板的网格孔距标准,焊接后支架整体突出安装基面的高度仅比电池半径高出1.2mm的壁厚尺寸,轴向总长度比电池本体长度多出两端挡边的壁厚,不会占用过多的设备内部空间,非常适合内部空间紧凑的小型传感设备、便携检测仪器使用。支架侧壁设置有定位缺口,在SMT或者手工焊接工序中,可以通过工装定位销快速对准安装位置,提升装配效率,同时缺口位置也可以作为拆卸电池的施力位,更换电池时可以通过缺口轻松撬动电池取出,不需要额外设计拆卸结构。

  从实际应用场景出发,这类焊接式电池架常被用在无线温湿度传感器、工业气体检测探头、户外安防传感终端、便携工业测量仪表这类需要长期独立供电的设备中,这类设备往往部署在人员不易到达的位置,要求供电结构具备极高的可靠性,减少后期维护频次。区别于消费类电子产品使用的卡扣式电池仓,这款焊接式电池架没有额外的活动卡扣结构,不存在卡扣长期使用老化断裂的风险,焊接固定的方式也避免了螺丝松动、卡扣脱开的隐患,在-40℃到85℃的工作温度区间内,支架本体的结构形变量控制在极小范围内,不会因为温度变化导致电池夹持力变化或者电极接触失效。

  设计过程中,这款电池架充分考虑了焊接工艺的适配性,安装通孔的孔壁做了镀锡处理,焊接时焊锡可以很好地浸润孔壁与安装基面,形成可靠的焊点,每个安装脚位的焊点面积经过优化,既可以保证足够的焊接强度,又不会因为焊盘过大占用过多PCB板的布线空间。电极接触片采用高弹性锡青铜材质,表面镀镍处理,具备良好的导电性与抗疲劳性能,长期反复拆装电池也不会出现弹性衰减,接触电阻长期稳定在毫欧级,不会因为接触问题导致电池供电压降过大,影响设备正常工作。

  在结构细节处理上,电池架与电池接触的所有边缘位置都做了圆角倒钝处理,没有尖锐毛刺,装入电池时不会刮破电池外皮的绝缘层,避免出现电池短路的安全隐患。支架侧壁预留有透气槽,电池在充放电过程中如果出现微量排气,气体可以通过透气槽顺利排出,不会在支架内部积聚压力,同时透气槽也可以平衡支架内外的气压差,在高低温变化时不会因为内部气压变化导致电池被推出支架。针对工业场景可能存在的凝露问题,支架底部设置有微小的沥水缺口,即便设备内部出现少量凝露水,也可以通过缺口顺利排出,不会在支架内部积水腐蚀电池或者电极接触片。

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