纽扣电池之大观

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由于纽扣电池的体积较小，故在各种微型电子产品中得到了广泛的应用。如心脏起搏器、电子助听器、电子手表、计数器、照相机等。

　　纽扣电池也分为化学电池和物理电池两大类，其化学电池应用最为普遍。它们由阳极 (正极)剂、阴极 (负极)剂及其电触液等组成。如图134所示。它的外表为不锈钢材料，并作为正极，其负极为不锈钢的圆形盖，正极与负极间有密封环绝缘，密封环用尼龙制成，密封环除起绝缘作用外，还能阻止电解液泄漏。

纽扣电池的种类很多，多数以所用材料命名，如氧化银电池、钮电池、碱性锰电池等。下面介绍几种常见的纽扣电池。

　　1)氧化银电池，该纽扣电池有使用寿命长、容量大等特点，应用十分广泛，其应用量力最大。该种电池由氧化银作为正极，金属锌粉作为负极，电解液为氢氧化钾或氢氧化钠。通过锌与氧化银的化学作用产生电能。

　　氧化银纽扣电池的厚度 (高度)有5.4mm、4.2mm、3.6mm、2.6mm、2.1mm五种规格，其直径有 11.6mm、9.5mm、7.9mm、6.8mm四种规格。在选用时应根据其位置的大小，选择其中一种。其常用的型号有AG1、AG2、AG3、AG1O、AG13、SR626等，其型号AG为日本标准，SR为国际标准型号。

　　2)过氧化银纽扣电池，该电池与氧化银纽扣电池的结构基本相同，其主要区别是电池的阳极 (盂极)用过氧化银做成。

　　3)锤纽扣电池，该电池具有能量密度高、存储性能好、自放电量小、寿命长等特点。其不足是电池的内阻较大。该电池的正极由二氧化锰或二硫化铁为原料，负极为锤，其电解液为有机质。Li/MnO型锤电池标称电压为2.8V，Li(CF)n型锤电池标称电压为3V。

　　4)碱性锰纽扣电池，该电池具有容量大，低温性能优良，其所用材料便宜、价格较低，能满足需求较大电流连续放电的要求。其不足之处是能量密度不够，放电电压不够平稳。该电池的正极用的是二氧化锰，负极用的是锌，电解液用的氢氧化钾，其标称电压为1.5V。

　　5)水银纽扣电池，又称汞电池，它具有能在高温条件下使用、能长期存储、放电电压平稳、机械性能好的特点。但其低温特性不好。该电池的正极为水银，负极为锌，电解液可以是氢氧化钾，也可以用氢氧化钠。其标称电压为1.35V。

什么是纽扣电池
纽扣电池是指外形像纽扣的电池，它实际上是锂电池。锂是最轻的金属，所以锂电池有轻便、耐用、稳定性高、电力持久的优点。缺点是电量小，造价高。所以用途多限于精密仪器。

纽扣电池也是很常见的电池，个子小，型号多。常见的纽扣电池按化学组成有这样几种：碳性，碱性，锌-氧化银，锌-空气，锂-二氧化锰，镍镉充电纽扣电池，镍氢充电纽扣电池等。如果按照外形就有单体和层叠的区分了。

碳性纽扣电池最常见，也最便宜，碱性的贵一点，但是放电效果好。多用在计算器，电子玩具，助听器，打火机，手表等等。

锌-氧化银纽扣电池，算是纽扣电池中的佼佼者了。主要的用途是：计算器，助听器，相机，手表等。特别指出一点，这种电池的防漏液效果特别好，而且长效使用效果也不错。

锂锰一次性纽扣电池用处多在电子词典，主板CMOS电池，手表等等。

锌-空气纽扣电池比较特殊，可能他唯一的民用市场，就是高档的电子耳蜗，电子助听器。

纽扣电池除了可以单体电池供电外，由于其体积小，还发展了高伏电池-即将多支纽扣电池层叠，组合后的电池组很小巧，但是放电强度不大，多用在小型电机，小型无线电发射用直流电源。

纽扣电池除了可以单体电池供电外，由于其体积小，还发展了高伏电池-即将多支纽扣电池层叠，常见典型的型号有：6F22（9V），F22（6V），15F20（22.5V），10A（9V），11A（6V），23A（12V），25A（9V），26A（6V），27A（12），476A（6V），120H7D（8.4V），2X625A（3V）等等。

由于采用了纽扣电池，组合后的电池组很小巧，但是放电强度不大，多用在小型电机，小型无线电发射用直流电源。需要注意的是由于高伏层叠电池多为普通碳性电池组合生产，一般都不易长期存放，在购买时候应该注意生产日期，尽量使用一年内出产的产品。纽扣电池由于造价低廉，通常含有有害物质，对环境危害相当大，这种电池更需要大家的有效回收，不要随意丢弃。

镍镉(Ni-Cd)，镍氢(Ni-MH)二次充电纽扣电池通常都是组合成电池组使用，单体电池供电使用的情况比较少。一般常见的镍氢镍镉纽扣电池型号差不多都是那几种（军工产品除外）。组合的样式较多，大家可以参照广东番禺华力公司的详细说明来认识一下。我国国内的标准把纽扣电池代号称为GNB就是“镉镍扁”汉语拼音第一个字母的组合；GNB前面的数字代表单体电池数目，GNB后面的数字代表容量。给大家举一个例子，10GNB03（一种部队专用的火炮激光测距仪电池），是一种由10块GNB0.3Ah纽扣电池组合成的外观和D型（一号）电池一模一样的电池。在列举几个实际应用常见的例子，家里面有得老型号的无绳电话就有相当大部分是纽扣电池组，配置的3.6V或者4.8V的纽扣电池组，单体电池多为280K/H；手持小型防暴手电（就是可以高压放电自卫防身用的那种），里面的电池多为4.8V纽扣电池组，大多数也是280K/H组合的；工控机上面的后备记忆体（也被混称为CMOS）使用的3.6V纽扣电池组，多数为60K/H组合而成。需要指出的是单体镍镉，镍氢纽扣电池可以买到，有人喜欢自己加工组合电池组，组合的时候用电烙铁，这是很不恰当的。

原厂出的纽扣电池组使用特殊的圆形翻边焊片来点焊焊接的，就是用一块和纽扣电池大小一致的圆形翻边焊片，来焊接，这样子不会出现电池焊接后开焊，或者组合后外观不合格的情况。更主要的是，在焊接过程中使

了点焊机和镍片，这样子保证了电池在焊接过程中不过热，电池组内部各单体电池之间导电性一致。大多数人在用烙铁焊接纽扣的时候速度通常要10来秒，这10来秒的时间，纽扣电池就会经受“水深火热的考验”，高温过后轻者损失容量，重者电池失效内部正常充放电反应中止，这种不良后果还是因该尽可量的避免。

再说说纽扣电池中的锂电池，锂-二氧化锰一次性纽扣电池（CR纽扣电池系列）。锂锰一次性纽扣电池标称电压是3V,终止电压2V，典型工作电流在0.1-0.2mA。它采用化学性质非常稳定的二氧化锰为正极材料，以比能量非常高的锂金属为负极材料。年平均容量降低不大于2%，储存寿命长。电池采用半密封结构，使用安全。锂锰一次性纽扣电池的温度适应范围较大在-20到+60摄氏度的条件下都可正常工作。用处多在电子词典，主板CMOS电池，手表等等。也有二次可充锂纽扣电池，由于用处少，不常见，就简单说一下，我对这种电池就是知道它的电压比一次性的高，公称3.6V,充满电后能过4V,自放电较少月平均10%左右，无记忆效应，但是容量不多，大概为同等型号的锂锰一次性纽扣电池容量的1/7左右。简要说说锂锰纽扣电池型号表示什么，CR表示锂-二氧化锰，CR后面的4位数字，前两位是直径，后两位是高，例如：CR2032是指一种20mm直径，3.2mm高的锂-二氧化锰一次性纽扣电池。以此类推CR1220是指一种12mm直径，2.0mm高的锂-二氧化锰一次性纽扣电池。锂锰一次性纽扣电池不可以充电，也不能短路，不可加热，在库存和遗弃时要注意电池应该绝缘，如果电池与其他物体接触，搞不好会爆炸，或者失效.

锌-空气纽扣电池比较特殊，在我看来他唯一的民用市场，就是高档的电子耳蜗，电子助听器。这种电池是以金属锌为负极,空气中氧为正极去极剂的一次电池，由于其正极活性材料储存于大气中，取之不尽，用之不竭，故该种电池突出特点是比能量高，为化学电源中各系列之首。此外，还有节能、节材、对环境和生态无公害等优点，锌空气电池的电压为1.4V，而且在电池底部有进气孔，电池底部进气孔出厂时已用胶纸粘上，此时电池内无氧气，处于休眠状态，撕去胶纸后5-30分钟电池被空气逐渐激活。锌空气电池以空气中氧气为正极材料，所以就不必再在电池内放入，电池内就有空间装更多的负极材料。因此，它的容量比其它电池高3-10倍，是所有实用电池体系中最高的。这种电池还具有工作电压很平稳，杂音很小等优点，是耳背式，耳内式和耳道式高级助听器的最佳电源。

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选择纽扣电池盒的几个注意事项：
1.纽扣电池的保持力与拆卸
2.导电性和抗腐蚀性
3.可焊性要求
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5000MΩ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。