如何挑選鈕釦型電池座，達到最大的抗衝擊和振動效果，並簡化替換作業

像 CR2032 這樣的鈕釦型鋰電池已經運用在眾多可攜式電子應用中，但其中有許多應用都需要更換電池。為了方便使用者，設計人員必須確保鈕扣型電池安裝在電池座上，以便達到輕鬆快速的電池更換。同時，電池座必須採用堅固設計，即使在衝擊和振動情況下，也能保持良好的電池連接。電池座還要提供安全的電池固定力，並預防意外短路。

在製造方面，電池座的設計必須適用於自動化拾放生產，並可將連接明確分隔。電池座的設計必須提供表面黏著或通孔安裝樣式。

本文將一窺電池座背後的概念、檢視其獨特的特點與優勢，並且探討挑選鈕扣型電池座時的考量項目。接著會介紹並說明如何應用 Memory Protection Devices (MPD) 推出的 Snap Dragon 系列鈕扣型電池座，其採用非導電扣入式護蓋來因應設計人員的考量。

Snap Dragon 的設計概念

為了因應設計需求，MPD 推出 Snap Dragon 系列全新電池座。採用鎖定扣入式護蓋，不僅大幅增進開頂式電池座的可靠性，更可防衝擊、振動與墜落，以免電池脫落或導致連接斷斷續續。為了達到使用簡便的要求，護蓋可輕易拆卸，因此可輕鬆快速進行電池更換。

從製造層面來看，裝置的液晶聚合物 (LCP) 底部可耐受高溫迴流焊接製程。扣入式護蓋不僅使用簡便，更採用聚丙烯材料提供足夠的強韌性，因此可在日後進行多次電池更換。即便有這些特點，Snap Dragon 電池座仍保持薄型，通常僅會讓鈕扣型電池高於電路板的高度增加 1 mm。

進一步檢視下，Snap Dragon 鈕扣型電池座採用兩件式設計，包含卡扣式電池固定器以及配接座，一起將電池固定就位 (圖 1)。

圖 1：Snap Dragon 鈕扣型電池座採用兩件式設計，含有底座與卡扣式非導電電池固定器，即便在衝擊與振動下，也可確保可靠操作。(圖片來源： Memory Protection Devices)

護蓋扣上後，鈕扣型電池就會完全鎖住，確保 Snap Dragon 提供優異可靠的連接。

有些高可靠度電池座會導致使用者難以甚至無法安裝或替換電池，但 Snap Dragon 電池座的設計可輕鬆直覺地進行。Snap Dragon 的專利正在審查中，是 MPD 電池座技術產品組合的最新成員。

Snap Dragon 鈕扣型電池座提供兩種不同尺寸，可容納 BR/CR2032 與 BR/CR1225 電池，能以水平或垂直方向擺放。供貨時可搭配接片以進行表面黏著技術 (SMT) 焊接，或搭配引腳以便在印刷電路板上通孔安裝。這些電池可提供最高約 220 mAh 的電力，且體型非常小巧，因此非常適合手持可攜式裝置的低功率電路 (圖 2)。

圖 2：組裝後的 Snap Dragon 表面黏著鈕扣型電池座可看到電池固定器已扣到定位，可將 20 mm 鈕扣型電池固定在電池座上。(圖片來源：Memory Protection Devices)

底座元件

Snap Dragon 鈕釦型電池座的底座採用高品質液晶聚合物原生塑膠製成，既輕薄且強韌。可耐受 SMT 焊接製程引起的高溫。此電池座的溫度範圍介於 -40°C 至 280°C。LCP 底座也提供優異的抗化學物質能力，並可耐受不良的環境條件。

Snap Dragon 底座具有鍍鎳磷青銅製成的雙壓力觸點，並採用閃金塗層，達到出色的導電性。這也可在當接觸鈕釦型電池的鍍鎳不鏽鋼電極時提供額外的防腐蝕效果。雙壓力觸點不僅提供極低電阻值，也可提供達到服貼效果，有助於預防鈕釦型電池因衝擊、振動或處理不當而移位 (圖 3)。

圖 3：在此顯示 MPD 表面黏著底座上的雙壓力觸點。(圖片來源：Memory Protection Devices)

圖 3 顯示的底座是 Memory Protection Devices 的 BHSD-2032-SM。這是適合 CR2032 鈕扣型電池的水平方向表面黏著底座。雙重壓力觸點可在此清楚顯示。

Snap Dragon 電池座可提供以上所有優勢，同時保持極薄設計。

電池固定器

Snap Dragon 系列電池座的第二個元件是半透明聚丙烯 (PP) 電池固定器或護蓋，可提供可靠的電池固定效果。此護蓋既堅固又靈活，而且使用簡便，因為採用柔韌的接片，可輕易拆卸電池固定器護蓋然後重新安裝，即便多次拆裝也不會讓塑膠變形。

用於圖 3 底座的配接固定器是 MPD 的 BHSD-2032-COVER (圖 4)。

圖 4：圖 3 中鈕扣型電池座底座的配接護蓋。(圖片來源：Memory Protection Devices)

電池座的可靠性測試

BHSD-2032-SM 電池座底座的可靠性測試包括正弦掃描振動 (10-50-10 Hz) 測試，在各個正交軸上測試一小時，而無電池脫落，且未喪失接觸連續性超過 10 ms。這些裝置還要接受 150 g、半正弦衝擊測試，包括各軸上各方向的三次衝擊，總共 18 次衝擊脈衝，而無實體損壞的證據。最後的機械環境測試是一公尺墜落測試，且無電池脫落。

Snap Dragon 鈕扣型電池座有類似的測試規定，可確保可靠度。

Snap Dragon 配置

Snap Dragon 電池座提供多種配置。之前提到的 BHSD-2032-SM 就是表面黏著電池座，可進行水平安裝。BVSD-2032-PC 搭配固定器 BVSD-2032-COVER，即可用電路板通孔安裝達到垂直電池方向 (圖 5a 與 5b)。

圖 5：BVSD-2032-PC　(a) 是使用通孔安裝的垂直方向電池座，搭配固定器 BVSD-2032-COVER (b)。(圖片來源：Memory Protection Devices)

Snap Dragon 電池座的通孔款式採用引腳而非焊墊，但在構造上則與表面黏著款式相同。

除了適合 20 mm 直徑鈕釦型電池的電池座外，MPD 也推出適合 12 mm 鈕扣型電池的電池座 (圖 6)；主要差異在於電池容量。

圖 6：12 mm 電池座 (a) 搭配固定器 (b)。(圖片來源：Memory Protection Devices)

BHSD-1225-SM (如圖 6a 所示) 的設計可容納 BR/CR1225 鈕扣型電池，配置上可進行水平表面黏著。此外也有提供通孔安裝的款式。兩者採用相同的護蓋固定器 BHSD-1225-COVER (b)。

法規遵循與應用

若是要全球發行的應用，則務必瞭解 Snap Dragon 電池座用的 LCP 塑膠具有環保特性、無鹵素與 PFOA，且完全符合 SVHC、REACH、RoHS、WEEE 規範。

Snap Dragon 系列鈕扣型電池座非常適合小型手持式醫療產品，以及重視可靠性、耐用性與使用簡便性的其他應用。

Snap Dragon 電池座高度相容於醫療應用常見的多種消毒循環。採用兩件式卡扣設計，對電池來說非常實用，因為有可能要在消毒前先拆除，否則消毒循環的溫度可能會超出電池的最高額定受熱溫度。

結論

挑選與整合電池座時需要謹慎考量最終應用的規格與使用型態。電池尺寸、方向、自動化放置相容性、法規遵循、電池更換簡便性，都是主要考量項目，更要考慮整體成本。MPD 的 Snap Dragon 鈕扣型電池座提供低成本、可靠的電池固定效果，可用於 BR/CR2032 與 BR/CR1225 電池，即便在墜落、振動或衝擊下也可發揮作用。此外更可輕鬆更換電池。