Зменшення розміру та вартості акумулятора - Електронні вироби
Визначення великого акумулятора для досягнення надійних характеристик виробу застаріло
Автор: SOL JACOBS,
Віце-президент та генеральний директор компанії Tadiran Batteries
www.tadiranbat.com
Компрометовані дизайнерські рішення, що включають надмірно великі та важкі батареї, часто призводять до частої заміни акумуляторів, а також до непередбачуваних витрат, пов'язаних з транспортуванням важких батарей до віддалених, важкодоступних місць. Ці недоліки дедалі більше посилюються в епоху мініатюризації.
Вкажіть рівняння життя/розміру/вартості
Для того, щоб визначити ідеальне джерело живлення для віддаленого бездротового пристрою, що працює від акумулятора, слід враховувати різні параметри продуктивності, включаючи:
Холодна і гаряча температури - Екстремальні температури можуть знизити напругу акумулятора під дією імпульсу. Якщо акумулятор має обмежений діапазон температур і працює в суворих умовах, то для компенсації очікуваного падіння напруги при імпульсному навантаженні може знадобитися велика батарея. Альтернативним рішенням може бути вибір батареї літій-тіонілхлоридного літію (LiSOCl2), яка має дуже високу щільність енергії та була модифікована для подачі високих імпульсів при екстремальних температурах, таким чином усуваючи необхідність у всіх додаткових потужностях.
Робоча напруга - Проста математика вказує, що для того, щоб подати ту саму напругу, що і в 3,6-В, потрібно більше, ніж удвічі більше 1,5-В елементів. Менше клітин перетворюється на менший розмір, вагу та вартість.
Потужність проти енергії - Цей виклик дизайну варіюється залежно від програми. Наприклад, деякі бездротові пристрої рідко вмикаються, і їм потрібні сильні імпульси для коротких спалахів, не витрачаючи багато енергії (потужності). Деякі типові високоімпульсні/низькоенергетичні програми включають хірургічні електроінструменти, які працюють протягом декількох хвилин, та керовані боєприпаси, які залишаються в повітрі протягом секунд. Наприклад, хірургічна силова дриль може використовувати чотири літієво-оксидні батареї розміром АА для заміни 12 лужних елементів. При застосуванні керованих ракет невелика упаковка оксидних літієвих батарей може перевершити значно більший і дорожчий спеціальний акумуляторний блок, що складається із срібно-цинкових батарей.
Більшість технологій акумуляторів ніколи не були розроблені для отримання високого співвідношення потужності на енергію, що вимагає великої кількості елементів для компенсації їх низькоімпульсного дизайну, що призводить до надмірної ємності акумулятора.
Саморозряд - Деякі акумуляторні технології схильні до високих показників саморозряду, втрачаючи до 8% загальної ємності на місяць, що вимагає великої батареї для компенсації очікуваних втрат енергії. Заміна батареї з набагато нижчою річною швидкістю саморозряду дозволить зменшити джерело живлення, а також усуне необхідність багаторазової заміни батареї протягом терміну служби пристрою. Деякі батареї LiSOCl2 типу шпульки мають надзвичайно низький рівень саморозряду в 0,7% на рік, що дозволяє їм зберігати понад 70% своєї початкової ємності через 40 років. На відміну від цього, акумулятор із швидкістю саморозряду 3% на рік (що може здатися спочатку лише поступово вищим) вичерпає 30% своєї початкової ємності лише через 10 років.