Cum să selectați bateria potrivită pentru aplicația dvs. Partea 1 Considerații importante privind metrica bateriei
În timp ce obiectivele dvs. reale de proiectare ale bateriei pot fi superbe, ar trebui să renunțați la unele lucruri pentru a obține altele atunci când vine vorba de performanța reală a bateriei (Fig 1).
O baterie cu acid plumb funcționează excelent într-o baterie de pornire auto, unde oferă capacitatea necesară pentru o rată ridicată. Cu toate acestea, cu toxicitatea și densitatea sa redusă de energie, ar fi o alegere teribilă pentru o aplicație electronică portabilă. Așadar, în această serie de bloguri în trei părți, vom analiza modul în care găsirea bateriei potrivite pentru aplicația dvs. este despre a face compromisuri corecte. Partea 1 discută considerațiile importante atunci când selectați bateria potrivită pentru o aplicație de consum. Acestea includ reîncărcarea, densitatea energiei, densitatea puterii, termenul de valabilitate, siguranța, factorul de formă, costul și flexibilitatea. Partea 2 va analiza modul în care chimia afectează valorile importante ale bateriei și, prin urmare, selectarea bateriei pentru aplicația dvs. În partea 3 vom analiza chimicalele secundare comune ale bateriilor.
Figura 1: Design baterie vs performanță
Unele considerații importante în selectarea bateriei sunt:
Bateriile primare au o rată de auto-descărcare mult mai mică - o caracteristică atractivă atunci când încărcarea nu este posibilă sau practică înainte de prima utilizare. Bateriile secundare tind să piardă energie la o rată mai mare. Acest lucru este mai puțin important în majoritatea aplicațiilor datorită capacității de reîncărcare.
2. Energie vs. Putere - Durata de viață a unei baterii este dictată de capacitatea bateriei exprimată în mAh sau Ah și este curentul de descărcare pe care o baterie îl poate furniza în timp.
Când comparați baterii de diferite chimii, este util să priviți conținutul de energie. Pentru a obține conținutul de energie al unei baterii, înmulțiți capacitatea bateriei în Ah cu tensiunea pentru a obține energie în Wh. De exemplu, o baterie de hidrură de nichel-metal cu 1,2 V și o baterie litiu-ion cu 3,2 V pot avea aceeași capacitate, dar tensiunea mai mare a ionului de litiu ar crește energia.
Tensiunea în circuit deschis este frecvent utilizată în calculele energiei (adică tensiunea bateriei atunci când nu este conectată la o sarcină). Cu toate acestea, atât capacitatea, cât și energia sunt ambele foarte dependente de rata de scurgere. Capacitatea teoretică este dictată numai de materialele active ale electrodului (chimie) și de masa activă. Cu toate acestea, bateriile practice ating doar o fracțiune din numerele teoretice datorită prezenței materialelor inactive și a limitărilor cinetice, care împiedică utilizarea completă a materialelor active și acumularea de produse de descărcare pe electrozi.
Producătorii de baterii specifică adesea capacitatea la o anumită rată de descărcare, temperatură și tensiune de întrerupere. Capacitatea specificată va depinde de toți cei trei factori. Când comparați capacitățile producătorului, asigurați-vă că vă uitați în special la debitele de scurgere. O baterie care pare să aibă o capacitate mare pe o foaie de specificații poate de fapt să aibă performanțe slabe dacă scurgerea curentă a aplicației este mai mare. De exemplu, o baterie evaluată la 2 Ah pentru o descărcare de 20 de ore nu poate livra 2 A timp de 1 oră, ci va furniza doar o fracțiune din capacitate.