纽扣电池盒的选择？

摘要：本文介绍了一种新型的太阳能聚光跟踪技术，该技术将数百面庞大而笨重的聚光镜固定在地上一年四季保持不动，仅用一套跟踪控制装置即可对这数百面反射镜进行同时跟踪。不仅使系统的运行稳定性有了质的飞跃，还大幅度地降低了制造成本，使太阳能聚光跟踪技术的经济合理性得以实现。pv001

到目前为止，人们所采用的聚光跟踪装置大致可分为三类[1]：A）塔式聚光装置[2，3]，B）槽形抛物镜聚光装置[4，5]。C）盘式抛物镜聚光装置[6，7]。这三类装置有一个共同的特点，都是通过转动反射镜来跟踪太阳的。如果我们需要一千千瓦的太阳能，就需要大约一千五百平方米的聚光镜来聚光（因为太阳能的密度平时平均只有七八百瓦左右），即需要每面十平方米的聚光镜一百五十面左右，每一面反射镜都需要一套独立的跟踪控制装置来跟踪太阳。由于这些装置要在室外运行，要承受风雨的侵蚀，所以至少必须能够抵御八级以上的大风。在风中镜子上所承受的作用力是很大的，通过杠杆作用原理这种作用力将在支撑点或支撑轴上放大几十倍，具有相当大的破坏作用，要想使整个系统稳定运行数年，其机械支撑转动部分必须十分坚固。因此这样一套有使用价值的机械跟踪装置通常是相当昂贵的，需要一、两万元。单一百五十套的跟踪装置就需要二、三百万元，再加上其他的配套系统，整个系统的造价十分高昂，在经济上往往得不偿失。再有，任何一个机械系统都需要考虑到其出现故障后的维修问题，我们假定平均每一套跟踪控制系统可以稳定工作三年（即三年出一次故障，需要维修一次。这对一个机械系统来讲已经是一个非常高的要求了，有些类似装置甚至出现过一场大风过后，就无法正常工作的现象）。由于一百五十套跟踪控制装置是彼此独立的，平均下来，每个星期都会有一套装置出现故障，需要维修。这将给使用者带来极大的不便，三、五年之后由于不可避免地出现机械老化和风雨侵蚀、生锈等现象，这些系统的故障率将会直线上升、维修和保养工作将会消耗大量的人力物力，对生产者和使用者来讲都是难以承受的。
上述这些困难的存在正是太阳聚光跟踪技术迟迟无法走入大规模应用的原因所在。我们认为目前太阳能聚光跟踪技术所遇到的困难是这类通过转动聚光镜来跟踪太阳的技术方案中所固有的缺陷造成的，很难通过单纯依靠提高机械系统的设计和制造水平加以根本解决。要想解决这个问题，需要我们去探索新的太阳能聚光跟踪方法。为此，我们提出了一种新的太阳能聚光跟踪原理----超大面积太阳能聚光跟踪技术[8]。
突破性的技术往往占据头条新闻，像纽扣电池盒这样的元件常常被忽视，尽管它们在支撑备受关注的纽扣电池的工作中起着重要的作用。电池盒有可能会因为像震动、热、冲击、潮湿和腐蚀这样的原因而失效，设计工程师在开发电源管理解决方案来处理这些现实问题的时候面临着越来越严峻的挑战。通过重点关注以下标准，工程师们能够以最适宜的成本来实现产品的可靠性。

纽扣电池的保持力与拆卸

设计良好的纽扣电池盒必须在抵抗冲击和震动的同时保持足够的弹性以实现便捷的电池更换。遗憾的是，这些标准通常是矛盾的，因为更好的保持力就等于更难于拆卸。请寻找具有方便电池拆卸的功能的电池盒。

在现场测试电池盒特别重要。如果纽扣电池盒在你的手中，而不是焊接在印制电路板上而且四周环绕着其他的元件和外壳，那么电池的拆卸通常会容易得多。

耐用性

对于那些在产品的预期寿命中可能需要频繁更换电池的应用，电池盒的耐用性就特别重要。如果电池盒因为电池插入和拆卸过程中所增加的磨损而使用很高的夹具，那么这个问题会进一步加剧。如果你的应用需要相对频繁的电池更换，请查找这种电池盒测试过的循环使用次数。

所有电池盒都应该具有极性保护，这样在电池不正确地插入时会没有接触。如果预计需要多次更换电池，那么这一点就变得更为重要。

导电性和抗腐蚀性

暴露在过热和过度潮湿的环境、腐蚀性化学药品，或空气传播的污染物之中，通常可能会带来与腐蚀积累相关的问题，这可能会给电气性能带来负面影响。为了尽量降低这些影响，请选择使用抗腐蚀材料制造的电池盒。存在电化学性质不同的金属可能会进一步恶化腐蚀问题，导致电化腐蚀。通过使用绝缘体或镀金，可以尽量降低这些效应的影响。

导电性很好的金属，例如金，可能会带来意想不到的附加优势。它们具有较小的摩擦力，从而降低插入时的力量。尽管外壳和触点形状是插入时力量的主要来源，但是当所有其他因素都相同时，金和类似材料要比锡和铜所需的力量更小。

需要的容差

即使是性能不相上下的电池，尺寸规格也可能千差万别。例如，根据工业标准，CR2032纽扣电池的高度可能会在0.3mm或总高度10%的范围内变化。因此，纽扣电池盒能够适应正常的高度变化而不会接受不兼容的电池这一点非常关键。连接过松是无法接受的，因为它会损害电气性能。

如果电池是厂家安装的，而设计者能够控制所使用的电池，那么这个问题就不太严重，但是如果最终用户可以购买替换电池，那么它就应该支持电池尺寸的整个范围。

可焊性要求

焊接过程也会影响到纽扣电池盒的选择。例如，需要SMT焊接的纽扣电池盒应该由高质量LCP塑料制作而成，后者可以在高温下提供优越的绝缘强度，而且可以承受300℃的无铅式回流焊接工艺的高温。相反，波峰焊接工艺需要强度较低的材料，从而能够使用PBT/Nylon塑料绝缘材料。这种材料在25℃下能够提供5s达到560V/mil的绝缘强度，具有对化学物质和溶剂的抵抗性，可工作在很宽的温度范围内，具有极好的热循环性能，以及最小5000MOmega的绝缘电阻。

错误选择制造工艺材料可能会导致许多产线判退情况。应该要求全面的产品测试数据，以确保纽扣电池盒满足或超出ANSI/EIA-5405000标准，且所使用的所有原材料的质量都是上好的。

生产集成

在为大批量的生产设计产品时，纽扣电池盒应该使用标准化的卷带封装提供给取放生产线。此外，还应该考虑到适用的政府或工业管理一致性要求，例如RoHS和无铅要求。