紐扣電池盒的選擇？

摘要：本文介紹了一種新型的太陽能聚光跟蹤技術，該技術將數百面龐大而笨重的聚光鏡固定在地上一年四季保持不動，僅用一套跟蹤控制裝置即可對這數百面反射鏡進行同時跟蹤。不僅使系統的運行穩定性有了質的飛躍，還大幅度地降低了制造成本，使太陽能聚光跟蹤技術的經濟合理性得以實現。pv001

到目前為止，人們所采用的聚光跟蹤裝置大致可分為三類[1]：A）塔式聚光裝置[2，3]，B）槽形拋物鏡聚光裝置[4，5]。C）盤式拋物鏡聚光裝置[6，7]。這三類裝置有一個共同的特點，都是通過轉動反射鏡來跟蹤太陽的。如果我們需要一千千瓦的太陽能，就需要大約一千五百平方米的聚光鏡來聚光（因為太陽能的密度平時平均只有七八百瓦左右），即需要每面十平方米的聚光鏡一百五十面左右，每一面反射鏡都需要一套獨立的跟蹤控制裝置來跟蹤太陽。由于這些裝置要在室外運行，要承受風雨的侵蝕，所以至少必須能夠抵御八級以上的大風。在風中鏡子上所承受的作用力是很大的，通過杠桿作用原理這種作用力將在支撐點或支撐軸上放大幾十倍，具有相當大的破壞作用，要想使整個系統穩定運行數年，其機械支撐轉動部分必須十分堅固。因此這樣一套有使用價值的機械跟蹤裝置通常是相當昂貴的，需要一、兩萬元。單一百五十套的跟蹤裝置就需要二、三百萬元，再加上其他的配套系統，整個系統的造價十分高昂，在經濟上往往得不償失。再有，任何一個機械系統都需要考慮到其出現故障后的維修問題，我們假定平均每一套跟蹤控制系統可以穩定工作三年（即三年出一次故障，需要維修一次。這對一個機械系統來講已經是一個非常高的要求了，有些類似裝置甚至出現過一場大風過后，就無法正常工作的現象）。由于一百五十套跟蹤控制裝置是彼此獨立的，平均下來，每個星期都會有一套裝置出現故障，需要維修。這將給使用者帶來極大的不便，三、五年之后由于不可避免地出現機械老化和風雨侵蝕、生銹等現象，這些系統的故障率將會直線上升、維修和保養工作將會消耗大量的人力物力，對生產者和使用者來講都是難以承受的。
上述這些困難的存在正是太陽聚光跟蹤技術遲遲無法走入大規模應用的原因所在。我們認為目前太陽能聚光跟蹤技術所遇到的困難是這類通過轉動聚光鏡來跟蹤太陽的技術方案中所固有的缺陷造成的，很難通過單純依靠提高機械系統的設計和制造水平加以根本解決。要想解決這個問題，需要我們去探索新的太陽能聚光跟蹤方法。為此，我們提出了一種新的太陽能聚光跟蹤原理----超大面積太陽能聚光跟蹤技術[8]。
突破性的技術往往占據頭條新聞，像紐扣電池盒這樣的元件常常被忽視，盡管它們在支撐備受關注的紐扣電池的工作中起著重要的作用。電池盒有可能會因為像震動、熱、沖擊、潮濕和腐蝕這樣的原因而失效，設計工程師在開發電源管理解決方案來處理這些現實問題的時候面臨著越來越嚴峻的挑戰。通過重點關注以下標準，工程師們能夠以最適宜的成本來實現產品的可靠性。

紐扣電池的保持力與拆卸

設計良好的紐扣電池盒必須在抵抗沖擊和震動的同時保持足夠的彈性以實現便捷的電池更換。遺憾的是，這些標準通常是矛盾的，因為更好的保持力就等于更難于拆卸。請尋找具有方便電池拆卸的功能的電池盒。

在現場測試電池盒特別重要。如果紐扣電池盒在你的手中，而不是焊接在印制電路板上而且四周環繞著其他的元件和外殼，那么電池的拆卸通常會容易得多。

耐用性

對于那些在產品的預期壽命中可能需要頻繁更換電池的應用，電池盒的耐用性就特別重要。如果電池盒因為電池插入和拆卸過程中所增加的磨損而使用很高的夾具，那么這個問題會進一步加劇。如果你的應用需要相對頻繁的電池更換，請查找這種電池盒測試過的循環使用次數。

所有電池盒都應該具有極性保護，這樣在電池不正確地插入時會沒有接觸。如果預計需要多次更換電池，那么這一點就變得更為重要。

導電性和抗腐蝕性

暴露在過熱和過度潮濕的環境、腐蝕性化學藥品，或空氣傳播的污染物之中，通常可能會帶來與腐蝕積累相關的問題，這可能會給電氣性能帶來負面影響。為了盡量降低這些影響，請選擇使用抗腐蝕材料制造的電池盒。存在電化學性質不同的金屬可能會進一步惡化腐蝕問題，導致電化腐蝕。通過使用絕緣體或鍍金，可以盡量降低這些效應的影響。

導電性很好的金屬，例如金，可能會帶來意想不到的附加優勢。它們具有較小的摩擦力，從而降低插入時的力量。盡管外殼和觸點形狀是插入時力量的主要來源，但是當所有其他因素都相同時，金和類似材料要比錫和銅所需的力量更小。

需要的容差

即使是性能不相上下的電池，尺寸規格也可能千差萬別。例如，根據工業標準，CR2032紐扣電池的高度可能會在0.3mm或總高度10%的范圍內變化。因此，紐扣電池盒能夠適應正常的高度變化而不會接受不兼容的電池這一點非常關鍵。連接過松是無法接受的，因為它會損害電氣性能。

如果電池是廠家安裝的，而設計者能夠控制所使用的電池，那么這個問題就不太嚴重，但是如果最終用戶可以購買替換電池，那么它就應該支持電池尺寸的整個范圍。

可焊性要求

焊接過程也會影響到紐扣電池盒的選擇。例如，需要SMT焊接的紐扣電池盒應該由高質量LCP塑料制作而成，后者可以在高溫下提供優越的絕緣強度，而且可以承受300℃的無鉛式回流焊接工藝的高溫。相反，波峰焊接工藝需要強度較低的材料，從而能夠使用PBT/Nylon塑料絕緣材料。這種材料在25℃下能夠提供5s達到560V/mil的絕緣強度，具有對化學物質和溶劑的抵抗性，可工作在很寬的溫度范圍內，具有極好的熱循環性能，以及最小5000MOmega的絕緣電阻。

錯誤選擇制造工藝材料可能會導致許多產線判退情況。應該要求全面的產品測試數據，以確保紐扣電池盒滿足或超出ANSI/EIA-5405000標準，且所使用的所有原材料的質量都是上好的。

生產集成

在為大批量的生產設計產品時，紐扣電池盒應該使用標準化的卷帶封裝提供給取放生產線。此外，還應該考慮到適用的政府或工業管理一致性要求，例如RoHS和無鉛要求。