วิธีเลือกที่ใส่แบตเตอรี่แบบเหรียญที่เหมาะสม: คู่มือสำหรับ CR2032, CR1220 และ CR2450

การเลือกตัวยึดแบตเตอรี่แบบเหรียญเริ่มต้นจากรุ่นของแบตเตอรี่ แต่ไม่ได้จบเพียงแค่นั้น แบตเตอรี่ CR2032 มีเส้นผ่านศูนย์กลางโดยประมาณ 20.0 มม. และความหนาโดยประมาณ 3.2 มม. แต่ตัวยึดของมันต้องพอดีกับแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ทนทานต่อกระบวนการประกอบ และสามารถเปลี่ยนแบตเตอรี่ได้ ตัวยึดอาจตรงกับรุ่นของแบตเตอรี่ แต่ก็อาจไม่เหมาะสมกับแผงวงจร

แม้แต่ตัวยึดแบตเตอรี่สองแบบที่ออกแบบมาสำหรับแบตเตอรี่ขนาดเดียวกันก็อาจแตกต่างกันในเรื่องการจัดเรียงหน้าสัมผัส วิธีการยึด ขนาดภายนอก และรูปแบบการติดตั้ง คู่มือนี้จะกล่าวถึงแบตเตอรี่แบบเหรียญสามขนาดที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ CR1220, CR2032 และ CR2450 และอธิบายสิ่งที่ควรพิจารณาเมื่อเปรียบเทียบโครงสร้างของตัวยึดและตรวจสอบความเข้ากันได้กับแผงวงจรพิมพ์ (PCB) นอกจากนี้ยังแนะนำตัวเลือกเพิ่มเติมอีกด้วย Kinghelm มีการจำลองแบบตัวยึดแบตเตอรี่เพื่อแสดงให้เห็นว่าปัจจัยเหล่านี้มีผลต่อการเลือกผลิตภัณฑ์จริงอย่างไร

ขนาดแบตเตอรี่แบบเหรียญ: CR1220, CR2032 และ CR2450

ขั้นตอนแรกคือการระบุรุ่นแบตเตอรี่ให้แน่ชัด CR1220, CR2032 และ CR2450 เป็นแบตเตอรี่ลิเธียมแมงกานีสไดออกไซด์แบบเหรียญทั้งหมด และชื่อรุ่นของแบตเตอรี่เหล่านี้หมายถึงขนาดโดยประมาณ ไม่ใช่ขนาดของตัวยึด ตัวเลขสามหลักแรกแสดงถึงเส้นผ่านศูนย์กลางโดยประมาณ ในขณะที่ตัวเลขสองหลักสุดท้ายแสดงถึงความหนาโดยประมาณ

ค่าเหล่านี้อธิบายถึงเซลล์ ไม่ใช่ตัวยึด ตัวยึดมักมีตัวเรือนภายนอกที่ใหญ่กว่า เนื่องจากต้องมีแท็บสัมผัส ตัวเรือนฉนวน คุณสมบัติการยึด และพื้นที่ว่างสำหรับการเสียบ ตัวยึดสองตัวที่ออกแบบมาสำหรับเซลล์ CR2032 จึงอาจใช้พื้นที่บนแผงวงจรและมีความสูงต่างกันได้ ภาพถ่ายผลิตภัณฑ์สามารถช่วยระบุรูปร่างโดยทั่วไปได้ แต่แบบร่างปัจจุบันควรเป็นตัวกำหนดการตัดสินใจเกี่ยวกับเค้าโครง

เมื่อกำหนดขนาดแบตเตอรี่ได้แล้ว คำถามต่อไปคือตัวยึดแบตเตอรี่จะสัมผัสกันอย่างไร และประกอบอย่างไร ตัวเลือกเหล่านี้ส่งผลต่อทั้งความน่าเชื่อถือทางไฟฟ้าและกระบวนการผลิต

โครงสร้างหน้าสัมผัสและประเภทการติดตั้งของตัวยึดแบตเตอรี่แบบเหรียญ

เส้นทางสัมผัสและแรงดันสปริง

ตัวยึดแบตเตอรี่แบบเหรียญต้องเชื่อมต่อขั้วบนและขั้วล่างของแบตเตอรี่เข้าด้วยกัน พร้อมทั้งจำกัดการเคลื่อนไหว หลายแบบใช้หน้าสัมผัสแบบสปริงที่กดกับพื้นผิวของแบตเตอรี่ แต่รูปทรงเรขาคณิตของหน้าสัมผัสจะแตกต่างกันไป แรงกดของหน้าสัมผัสมีความสำคัญ เพราะช่วยให้การสัมผัสทางไฟฟ้ามีเสถียรภาพและช่วยให้ตัวยึดรักษาแบตเตอรี่ไว้ได้ การชุบและการเลือกวัสดุที่ใช้ทำหน้าสัมผัสก็มีผลต่อความต้านทานการกัดกร่อนและการสึกหรอเช่นกัน ดังนั้นรายละเอียดเหล่านี้ควรมาจากข้อกำหนดเฉพาะของผลิตภัณฑ์

อย่าตัดสินความน่าเชื่อถือของหน้าสัมผัสจากขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเซลล์เพียงอย่างเดียว ตัวยึดอาจดูเหมือนพอดี แต่หน้าสัมผัสกลับไปสัมผัสกับส่วนที่ไม่เหมาะสมของเซลล์ หรือยึดติดไม่แน่นพอ ภาพวาดควรแสดงตำแหน่งของหน้าสัมผัส พื้นผิวเซลล์ที่รองรับ และพื้นที่ที่จำเป็นสำหรับการโก่งตัว

การเก็บรักษาและการเปลี่ยนแบตเตอรี่

การยึดจับกำหนดวิธีการติดตั้งและถอดแบตเตอรี่ ขึ้นอยู่กับการออกแบบ แบตเตอรี่แบบเหรียญอาจถูกยึดไว้ด้วยแผ่นสัมผัส ยึดด้วยฝาครอบหรือคลิป หรือได้รับการปกป้องด้วยกลไกอื่นๆ วิธีการที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับว่าผลิตภัณฑ์นั้นประกอบเพียงครั้งเดียว ซ่อมบำรุงในภาคสนาม หรือเปิดซ้ำๆ ในระหว่างการพัฒนา

ตัวยึดต้องมีพื้นที่เพียงพอสำหรับการเปลี่ยนชิ้นส่วนตามวิธีการที่กำหนด ตัวยึดขนาดกะทัดรัดที่ช่วยประหยัดพื้นที่บนแผงวงจรอาจไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีหากช่างเทคนิคไม่สามารถยกเซลล์ขึ้นได้โดยไม่สัมผัสกับชิ้นส่วนใกล้เคียงหรือทำให้หน้าสัมผัสเสียหาย การเปลี่ยนชิ้นส่วนซ้ำๆ ควรตรวจสอบกับแบบร่างตัวยึดและข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ด้วย

SMT และการติดตั้งแบบรูทะลุ

ตัวยึดแบบติดตั้งบนพื้นผิว (Surface-mount holders หรือ SMT) จะวางบนแผ่นรองบนแผงวงจรพิมพ์ (PCB pads) และเชื่อมต่อกันระหว่างกระบวนการรีโฟลว์ ในขณะที่ตัวยึดแบบทะลุรู (Through-hole holders) จะใช้รูที่ชุบโลหะไว้ และโดยปกติจะบัดกรีจากด้านตรงข้ามของแผงวงจร SMT เหมาะสำหรับการประกอบอัตโนมัติและการจัดวางแบบกะทัดรัด การติดตั้งแบบทะลุรูอาจให้การจัดเรียงทางกลที่แตกต่างกันผ่านการยึดติดกับแผงวงจร แต่ความแข็งแรงและความเหมาะสมของกระบวนการนั้นขึ้นอยู่กับการออกแบบตัวยึด

สำหรับชิ้นส่วน SMT ให้ตรวจสอบรูปแบบแผ่นรองที่แนะนำ ข้อกำหนดของสารวางประสาน การวางแนวของชิ้นส่วน สภาวะการหลอม และวิธีการจัดการ สำหรับชิ้นส่วนแบบรูทะลุ ให้ตรวจสอบเส้นผ่านศูนย์กลางของรู ระยะห่างระหว่างรู ความยาวของขา และข้อกำหนดในการบัดกรี ในทั้งสองกรณี รูปแบบการวางตำแหน่งชิ้นส่วนควรมาจากแบบร่างผลิตภัณฑ์ ไม่ใช่การปรับขนาดจากภาพถ่าย

Kinghelmหน้าแคตตาล็อกอย่างเป็นทางการของบริษัทระบุว่า KH-CR1220-2, KH-CR2032-2-1 และ KH-BS2450-2-SMT เป็นตัวยึดสำหรับแบตเตอรี่ขนาด CR1220, CR2032 และ CR2450 ตามลำดับ อย่างไรก็ตาม ภาพวาดที่เผยแพร่ไม่ได้ให้รายละเอียดในระดับเดียวกันสำหรับทุกรุ่น ภาพวาดของ CR2032 ประกอบด้วยวัสดุสัมผัสและข้อจำกัดทางไฟฟ้า ภาพวาดของ CR1220 ประกอบด้วยหมายเหตุเกี่ยวกับการหลอมและขนาดของแผ่นรอง และภาพวาดของ BS2450 กำหนดรูปแบบแผ่นรอง SMT และซองหุ้มภายนอก ความแตกต่างเหล่านี้จะถูกกล่าวถึงในตารางผลิตภัณฑ์ในส่วนถัดไปของคู่มือนี้

การเลือกตัวยึดที่มีหน้าสัมผัสและโครงสร้างการติดตั้งที่เหมาะสมนั้นยังไม่เพียงพอ ขนาดและมิติโดยรวมของตัวยึดต้องพอดีกับแผงวงจรพิมพ์ (PCB) และตัวเรือนโดยรอบด้วย

วิธีการตรวจสอบความเข้ากันได้ของแผงวงจรพิมพ์ (PCB) และความเข้ากันได้ทางกล

รอยเท้า PCB

เริ่มต้นด้วยแบบแปลนที่แนะนำ: ตำแหน่งของแผ่นรองหรือรู ขนาด ระยะห่าง และทิศทาง ตรวจสอบตัวยึดกับ vias จุดทดสอบ เส้นทาง และชิ้นส่วนสูงที่อยู่ใกล้เคียง หากแบบแปลนกำหนดพื้นที่ห้ามติดตั้ง ให้ถือว่าเป็นส่วนหนึ่งของแบบแปลน ไม่ใช่เป็นเพียงคำแนะนำเพิ่มเติม

แบบร่างประกอบควรแสดงทิศทางการหมุนและขั้วของตัวยึดด้วย การเปลี่ยนแปลงทิศทางเพียงเล็กน้อยอาจส่งผลต่อการเข้าถึงแบตเตอรี่ ตำแหน่งหน้าสัมผัส และพื้นที่ที่จำเป็นสำหรับเครื่องมือ ควรตรวจสอบแบบพิมพ์ที่คัดลอกมาจากแผงวงจรเก่าอีกครั้งทุกครั้งที่มีการเปลี่ยนแปลงรุ่นของตัวยึด

ระยะห่างทางกลและทางเข้าบริการ

ตัวเรือนภายนอกของที่ยึดแบตเตอรี่มีขนาดใหญ่กว่าแบตเตอรี่แบบเหรียญ ตรวจสอบความยาว ความกว้าง และความสูงทั้งหมดเทียบกับส่วนประกอบที่อยู่ติดกัน ผนังของตัวเครื่อง ขั้วต่อ สายเคเบิล และฝาครอบผลิตภัณฑ์ นอกจากนี้ควรเผื่อพื้นที่สำหรับการใส่และถอดแบตเตอรี่ รวมถึงการเคลื่อนไหวของนิ้ว เครื่องมือ หรือฝาครอบที่จำเป็นตามการออกแบบของที่ยึดด้วย

การตรวจสอบความสูงที่มีประโยชน์นั้นไม่ได้จำกัดอยู่แค่ตัวชิ้นส่วนเท่านั้น ควรเปรียบเทียบความสูงของชิ้นส่วนที่ประกอบเสร็จแล้วจากแผงวงจรพิมพ์ (PCB) กับพื้นผิวด้านในของตัวกล่อง สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีสายเคเบิลแบบยืดหยุ่นหรือชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้ ควรตรวจสอบว่าการใช้งานตามปกติจะไม่ไปกดทับแบตเตอรี่หรือทำให้หน้าสัมผัสของตัวยึดแบตเตอรี่ติดกัน

ขั้ว การทำเครื่องหมาย และการตรวจสอบความถูกต้องแบบ 3 มิติ

แบตเตอรี่แบบเหรียญมีด้านบวกและด้านลบ ดังนั้นทิศทางการวางตัวยึดต้องชัดเจนตลอดการออกแบบ การประกอบ และการซ่อมบำรุง ตรวจสอบเครื่องหมายด้านบวก ตำแหน่งหน้าสัมผัส และทิศทางการวางตำแหน่งบนแบบร่าง เพิ่มข้อมูลขั้วที่ชัดเจนลงในแบบพิมพ์ซิลค์สกรีนของ PCB และเอกสารประกอบการประกอบ

แบบจำลอง 3 มิติ (หากมี) สามารถแสดงรายละเอียดการชนกันที่แบบจำลอง 2 มิติไม่สามารถมองเห็นได้ ใช้แบบจำลอง 3 มิติเพื่อตรวจสอบพื้นที่ยึด ระยะห่างของตัวเครื่อง และเส้นทางการถอดแบตเตอรี่ หากไม่มีแบบจำลองสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการ โปรดติดต่อเรา Kinghelmโปรดติดต่อทีมงานด้านเทคนิคเพื่อยืนยันแบบร่างและข้อมูล 3 มิติที่มีอยู่ อย่าเพิ่งคิดว่าไฟล์ STEP จะถูกส่งให้จนกว่าทีมงานจะยืนยันแล้ว

เมื่อตรวจสอบความพอดีของแบตเตอรี่ โครงสร้างของตัวยึด และความเข้ากันได้กับแผงวงจรพิมพ์ (PCB) แล้ว คุณสามารถเปรียบเทียบตัวเลือกที่เหลือกับข้อกำหนดในการประกอบและการบำรุงรักษาของแอปพลิเคชันของคุณได้

การเลือกที่ยึดแบตเตอรี่แบบเหรียญให้เหมาะสมกับการใช้งานของคุณ

ตรวจสอบเบื้องต้นก่อนเปรียบเทียบรุ่นต่างๆ

ก่อนตัดสินใจขั้นสุดท้าย ให้เปรียบเทียบตัวเลือกที่ได้รับการคัดเลือกกับข้อกำหนดที่ใช้งานได้จริง เช่น รูปแบบเซลล์ที่แน่นอน พื้นที่แผงวงจรที่มีอยู่ กระบวนการประกอบที่ต้องการ ความสูงของตัวเครื่อง และการเข้าถึงเพื่อการบำรุงรักษา ใช้แบบร่างและเอกสารข้อมูลจำเพาะที่ควบคุมอยู่ในปัจจุบันเพื่อคัดกรองรุ่นที่ไม่ตรงตามข้อจำกัดเหล่านี้ออกไป

Kinghelm รุ่นและข้อมูลจำเพาะที่เผยแพร่

รุ่นต่อไปนี้แสดงอยู่ในรายการ Kinghelmตารางนี้สรุปเฉพาะรายละเอียดที่เผยแพร่ในหน้าผลิตภัณฑ์หรือเอกสารข้อมูลปัจจุบันเท่านั้น โดยแยกขนาดเซลล์ตามชื่อเรียกออกจากขนาดของฐานยึด วัสดุ และข้อจำกัดทางไฟฟ้า

ใช้ค่าเหล่านี้เป็นข้อมูลสรุปที่เผยแพร่แล้ว ไม่ใช่ใช้แทนแบบร่างที่ควบคุมอยู่ในปัจจุบัน ข้อมูลจำเพาะที่แสดงออนไลน์อาจมีการแก้ไข และค่าขนาดอาจกำหนดขอบเขตภายนอกมากกว่าพื้นที่ว่างที่รับประกัน สำหรับการอนุมัติการผลิต ให้เปรียบเทียบแบบร่างฉบับล่าสุดกับข้อกำหนดของเซลล์ที่แน่นอน รูปแบบ PCB ตัวเรือน และกระบวนการประกอบ

การพิจารณาการใช้งาน

ผลิตภัณฑ์สำหรับผู้บริโภคขนาดกะทัดรัดมักให้ความสำคัญกับพื้นที่และระดับความสูงของแผงวงจรเป็นอย่างมาก แต่การเข้าถึงเพื่อซ่อมบำรุงก็ยังคงมีความสำคัญในระหว่างการผลิตและการซ่อมแซม ส่วนเครื่องมือ อุปกรณ์วัด และระบบควบคุมอุตสาหกรรม อาจให้ความสำคัญกับการยึดติดที่มั่นคง ขั้วที่ชัดเจน และการเข้าถึงหลังการติดตั้งมากกว่า นอกจากนี้ ควรตรวจสอบการเคลื่อนไหวระหว่างเซลล์และตัวยึดในระหว่างการใช้งานปกติของผลิตภัณฑ์แบบพกพาด้วย

ทีมจัดซื้อไม่ควรอนุมัติตัวยึดแบตเตอรี่จากชื่อรุ่นเพียงอย่างเดียว ควรขอแบบร่างฉบับเดียวกันกับที่ฝ่ายวิศวกรรมกำลังตรวจสอบ และเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ รูปแบบแผงวงจรพิมพ์ และตัวเรือนที่เสนอ หากแบตเตอรี่มีแผ่นโลหะเชื่อมหรือสายไฟ ควรใช้ขั้วต่อหรือตัวเชื่อมต่อแบตเตอรี่ที่เหมาะสม แทนที่จะฝืนใส่เข้าไปในตัวยึดแบตเตอรี่แบบเปลือย

สรุป

แบบจำลองแบตเตอรี่กำหนดขนาดเริ่มต้น แต่การเลือกตัวยึดที่ประสบความสำเร็จนั้นขึ้นอยู่กับการประกอบโดยรวม โครงสร้างหน้าสัมผัส การยึด วิธีการติดตั้ง ขนาดรอยพิมพ์บนแผงวงจรพิมพ์ ระยะห่างของตัวเรือน และการเข้าถึงแบตเตอรี่ ล้วนส่งผลต่อว่าชิ้นส่วนนั้นจะสามารถพัฒนาจากตัวอย่างไปสู่การผลิตได้หรือไม่

ก่อนที่จะสรุปแบบพิมพ์วงจรพิมพ์ (PCB) ให้ตรวจสอบจำนวนเซลล์ที่แน่นอน ลดขนาดโครงสร้างตัวยึด ตรวจสอบกระบวนการผลิต และตรวจสอบแบบร่างปัจจุบัน Kinghelm สามารถตรวจสอบแบบจำลองแบตเตอรี่ที่เสนอ พื้นที่ว่างบนแผงวงจร วิธีการประกอบ และข้อกำหนดของตัวเรือน รวมถึงยืนยันเอกสารทางเทคนิคที่มีให้สำหรับผู้ถือแต่ละราย ติดต่อ Kinghelm ทีมงานด้านเทคนิคจะได้รับรายละเอียดเหล่านั้นก่อนอนุมัติชิ้นส่วนสำหรับการผลิต