- •Введение в тему.
- •Место эиэ в проектируемых си кпкэ, преимущества и особенности применения эиэ
- •О фирмах-производителях эиэ
- •Виды электрохимических батарей (элементов).
- •Электрохимические аккумуляторы.
- •Сравнительные характеристики аккумуляторов.
- •Рисунки 8.1. Графемы возможных преобразователей питания
- •Структуры питания на понижающих преобразователях.
- •Рисунки 8.2. Типовые структуры питания портативных измерителей кпкэ
- •Структуры питания на понижающе-превышающих преобразователях.
- •Структура питания с преобразователем, имеющим входы резервных источников.
- •Варианты вторичных преобразователей питания для стационарных си кпкэ [16]
- •Структура с первичным источником постоянного тока.
Виды электрохимических батарей (элементов).
Внутреннее содержание одинаковых по виду (габаритам) батарей существенно различно и пользовательские характеристики могут отличаться принципиально. Мы не проводим самостоятельно анализ характеристик широко применяемых батарей, а воспользуемся уже опубликованными материалами.
Щелочные элементы питания (алкалиновые) по составу напоминают марганцево-цинковые. Их отличает состав электролита в щелочных батарейках. Как видно из названия, используется щелочной электролит. В процессе эксплуатации щелочных элементов практически не происходит газовыделения, то есть выполнены они герметично, что очень важно для целого ряда применений. Они имеют продолжительный срок хранения, и в процессе эксплуатации напряжение на электродах меняется гораздо меньше, чем у элементов с солевым раствором.
Ртутные элементы питания. В них используют оксид ртути, катод выполнен из смеси порошка цинка и ртути, анод и катод разделены сепаратором и диафрагмой, пропитанной 40% раствором щёлочи. Они также имеют длительные сроки хранения, при этом отличаются более высокой ёмкостью при таком же объёме и габаритах.
Литиевые элементы питания обладают очень большим сроком хранения, высокой плотностью энергии и сохраняют работоспособность в большом диапазоне температур, поскольку не содержат воды. В их состав входит литиевый катод, органический электролит и анод из различных материалов, так как литий имеет отрицательный наивысший потенциал по отношению к остальным металлам - следовательно, имеет наибольшее номинальное напряжение при минимальных размерах.
Основными современными источниками питания являются щелочные (alkaline) и литиевые.
В таблице представлены сравнительные характеристики ёмкости батарей, имеющих форм-фактор АА, выпускаемых фирмой GP batteries.
Таблица 8.7. Назначение батарей, выпускаемых фирмой GP. На примере форм-фактора АА
Тип |
мАчас |
Заявляемые преимущества |
Ultra Alkaline |
3100 |
Повышенная ёмкость, высокий отдаваемый ток |
Super Alkaline |
2500 |
Срок хранения 5 лет, эффективны в изделиях с высоким током потребления |
Supercell |
700 |
Срок хранения 2,5 года, способны разряжаться в широком диапазоне токов |
Greencell |
830 |
Срок хранения 3 года, лучше работают при низких температурах |
Nickel Zinc Digi1 |
??? |
Ёмкость работы в цифровом фотоаппарате в 3 раза выше, дольше работает при низких температурах |
Важной характеристикой батарей является возможность их использования при отрицательных температурах. Такими свойствами обладают литиевые батареи. Ёмкость и токовая отдача батарей при этом естественно снижаются.
В таблицах 8.8 и 8.9 представлено сравнение литиевых типов батарей: цилиндрических и дисковых.
Таблица 8.8. Сравнительные параметры литиевых батарей от EEMB battary. Форм-фактор АА (мигнон)
Тип |
ER14505-AX |
ER14505М |
ER14505S |
LSS14505 |
Диапазон вых. напряжений, В |
2,0…3,6 |
2,0…3,0 |
||
Диаметр, мм |
14,5 |
|||
Высота, мм |
50,5 |
|||
Ёмкость, мАчас |
2400 |
1800/10мА |
1600/100мА |
1100/440 |
Стандартный разрядный ток, мА |
2 |
10 |
100 |
2,0 |
Продолжительный ток разряда, мА |
100 |
500 |
100 |
|
Импульсный ток разряда, макс, мА |
200 |
1000 |
200 |
|
Раб. температурный диапазон, ºС |
-55…+85 |
-20…+125 |
-54…+71 |
|
Таблица 8.9. Сравнительные параметры дисковых литиевых батарей от EEMB battary
Тип |
CR1220 |
CR1616 |
CR2032 |
CR2330 |
CR2450 |
CR2477Т |
CR2477Т |
Диапазон вых. напряжений, В |
2,5…3,2 |
||||||
Диаметр, мм |
12,5 |
16,0 |
20 |
23 |
24,5 |
||
Высота, мм |
2,0 |
3,2 |
3,0 |
5,0 |
7,7 |
||
Ёмкость, мАчас |
40 |
70 |
210 |
260 |
550 |
850 |
1000 |
Стандартный разрядный ток, мА |
0,2 |
0,4 |
0,5 |
0,4 |
|||
Продолжительный ток разряда, мА |
1,0 |
2,0 |
3 |
2 |
|||
Импульсный ток разряда, макс, мА |
5,0 |
10 |
15 |
20 |
10 |
||
Раб. температурный диапазон, ºС |
-20…+60 |
||||||
