Reducerea dimensiunii și costului bateriei - Produse electronice
Specificarea unei baterii supradimensionate pentru a obține o performanță robustă a produsului este depășită
De SOL JACOBS,
VP și Director General, Baterii Tadiran
www.tadiranbat.com
Soluțiile de proiectare compromise care implică baterii mari și inutile inutile duc adesea la înlocuirea frecventă a bateriilor, precum și cheltuieli neprevăzute asociate transportului bateriilor grele la locații la distanță, greu accesibile. Aceste neajunsuri devin din ce în ce mai mari în epoca miniaturizării.
Specificați ecuațiile de viață/dimensiune/cost
Pentru a specifica sursa de alimentare ideală pentru un dispozitiv fără fir alimentat de la baterie, trebuie luați în considerare diverși parametri de performanță, inclusiv:
Temperaturi reci și calde - Temperaturile extreme pot reduce tensiunea bateriei sub impuls. Dacă bateria are un domeniu limitat de temperatură și este desfășurată într-un mediu dur, atunci poate fi necesară o baterie supradimensionată pentru a compensa căderea de tensiune așteptată sub sarcină pulsată. O soluție alternativă poate fi alegerea unei baterii cu clorură de litiu tionion (LiSOCl2) de tip bobină, care are o densitate energetică foarte mare și a fost modificată pentru a furniza impulsuri ridicate la temperaturi extreme, eliminând astfel nevoia de capacitate sau tensiune suplimentară.
Tensiunea de funcționare - Matematica simplă indică faptul că este nevoie de mai mult de două ori mai multe celule de 1,5 V pentru a furniza aceeași tensiune ca celulele de 3,6 V. Mai puține celule se traduc în mai puțin dimensiune, greutate și cost.
Puterea vs. energie - Această provocare de proiectare variază în funcție de aplicație. De exemplu, anumite dispozitive fără fir sunt alimentate rar, necesitând impulsuri mari pentru rafale scurte fără a epuiza multă energie (capacitate). Unele aplicații tipice cu impulsuri mari/consum redus de energie includ instrumente chirurgicale electrice care funcționează câteva minute și muniție ghidată care rămâne în aer câteva secunde. Un burghiu electric, de exemplu, poate folosi patru baterii cu oxid de litiu de dimensiuni AA pentru a înlocui 12 celule alcaline. Într-o aplicație cu rachete ghidate, un pachet mic de baterii cu oxid de litiu metalic poate depăși un pachet de baterii personalizat mult mai mare și mai costisitor format din baterii argint-zinc.
Majoritatea tehnologiilor bateriei nu au fost niciodată concepute pentru a produce un raport mare putere-pe-energie, necesitând astfel un număr mare de celule pentru a compensa designul lor cu impulsuri reduse, rezultând o capacitate excesivă a bateriei.
Auto-descărcare - Anumite tehnologii ale bateriilor sunt predispuse la rate mari de auto-descărcare, pierzând până la 8% din capacitatea lor totală pe lună, necesitând astfel o baterie supradimensionată pentru a compensa pierderile de energie așteptate. Înlocuirea unei baterii cu o rată de auto-descărcare anuală mult mai mică va permite alimentarea cu energie să fie mai mică și ar putea elimina, de asemenea, necesitatea înlocuirii multiple a bateriei pe durata de viață a dispozitivului. Anumite baterii LiSOCl2 de tip bobină au o rată de auto-descărcare extraordinar de mică de 0,7% pe an, permițându-le astfel să își păstreze peste 70% din capacitatea lor inițială după 40 de ani. Spre deosebire de aceasta, o baterie cu o rată de auto-descărcare de 3% pe an (care poate părea, la început, să fie doar incremental) va epuiza 30% din capacitatea sa inițială după doar 10 ani.