Kemungkinan solusi baterai untuk kapasitas 1000mAh dan umur> 10 tahun?

Saya sedang mencari kemungkinan menjalankan simpul sensor nirkabel hingga 10 tahun dengan satu baterai. Saya pikir rata-rata undian saat ini cenderung sekitar 70uA, dengan undian puncak saat ini mungkin 20mA (rata-rata memperhitungkan ini). Tegangan sistem bisa antara 2,5-3V.

Sepertinya ini mungkin menjadi persyaratan dalam semakin banyak proyek seiring dengan meningkatnya luas sensor IoT dan sensor jarak jauh. Saya berharap mendapatkan beberapa saran untuk beberapa solusi yang mungkin berbeda yang menyeimbangkan biaya dan kemampuan.

Saya berpikir tentang CR123A sebagai baterai yang mungkin, atau bahkan hanya beberapa baterai AAA. Sel isi ulang li-ion juga menjadi pertimbangan, tapi saya pikir mungkin pelepasan sendiri mungkin menjadi faktor setelah lamanya waktu itu dan pengambilan / pengisian energi mungkin sulit atau mahal.

Pertama, mari kita lihat berapa banyak energi atau kapasitas yang Anda butuhkan. 70 μA selama 10 tahun menghasilkan 6,1 Ah, dan Anda mengatakan ini pada 3 V. Itu jauh lebih banyak daripada yang bisa dilakukan baterai CRxxxx.

Masalah lain adalah bahwa Anda membutuhkan baterai yang bagus selama 10 tahun terlepas dari debit. Banyak baterai yang tidak ditentukan untuk masa simpan yang lama, apalagi masa pakai. Untuk aplikasi semacam ini, Anda perlu melakukan percakapan dengan teknisi lapangan dari perusahaan baterai. Lihatlah Tadiran. Mereka membidik aplikasi semacam ini.

Pilihan lain adalah isi ulang lithium dengan panel surya kecil. Pada 70 μA rata-rata, sel 18650 jauh lebih dari cukup. Itu bisa dengan mudah naik beberapa minggu tanpa matahari sama sekali. Hanya beberapa jam berjemur seminggu sudah cukup dengan panel sederhana.

Baterai tahan lama (self-discharge sangat rendah) biasanya tidak memiliki karakteristik debit yang sangat baik.

Misalnya Tadiran SL-360, 14500 form factor menawarkan 2.1AH pada debit 6mA tetapi tidak dapat dilepaskan di atas 20mA. Di datasheet, Anda bisa melihatnya bisa melepaskan 10 tahun pada 20uA.

Salah satu cara untuk menyiasatinya adalah dengan menggunakan solusi buffering energi: secara perlahan-lahan lepaskan baterai dan isi kapasitor besar, dan gunakan kapasitor untuk mengeluarkan arus puncak yang Anda butuhkan, ketika Anda membutuhkannya, seperti penargetan desain referensi buffering energi ini 15 masa pakai baterai untuk aplikasi penginderaan jauh oleh TI .

Saya pikir jika Anda memilih baterai berdasarkan kebutuhan arus puncak Anda, desain Anda akan memerlukan baterai yang sangat khusus yang menawarkan debit diri rendah dan arus pengeluaran yang baik, yang mungkin membuatnya mahal dan sulit untuk didapatkan.

Penyangga energi merelaksasikan kebutuhan arus puncak pada baterai secara signifikan.

Seperti seseorang diposting dalam komentar, sel primer Lithium Thionyl Chloride adalah solusi untuk masalah ini. Sel-sel seperti itu ada dalam berbagai faktor bentuk, dari 1 / 2AA hingga D, dan berbagai konfigurasi paket baterai. Produsen tertentu (Baterai Saft, Tadiran) menjamin 10 tahun masa simpan. Sel-sel ini menyediakan 3.6V, memperhitungkan bahwa sangat sulit untuk mengukur tingkat muatan yang tersisa dengan sel-sel ini, dan ada fenomena lain yang terkait dengan baterai yang harus Anda pertimbangkan dalam desain Anda.

Saya percaya solusi terbaik Anda adalah baterai Lithium yang tidak dapat diisi ulang (atau "primer"). Debit diri ini sekitar 10% dalam 5 tahun - semua baterai isi ulang jauh lebih tinggi dari ini. Ini adalah solusi yang digunakan oleh perusahaan elektronik untuk node sensor nirkabel yang tahan lama. Tautan ini memiliki beberapa info tentang pengosongan baterai, sementara yang ini menjelaskan jenis baterai yang tidak dapat diisi ulang.

Akhirnya, tautan Farnell ini memiliki pilihan baterai lithium yang tidak dapat diisi ulang (dari berbagai jenis!) Yang sesuai dengan aplikasi Anda

Hampir 30 tahun yang lalu saya bertanggung jawab atas desain peralatan elektronik yang tidak dapat diperbaiki yang dijual dengan garansi tanpa syarat 5 tahun. Kami menggunakan baterai Lithium Thionyl Chloride (Tadiran dan Saft, seingat saya), dalam ukuran dari AA ke D, dan tidak memiliki masalah dengan usia baterai; kami memiliki unit uji yang mencapai penggunaan operasional lebih dari 8 tahun (saat itu saya meninggalkan perusahaan dan kehilangan kontak). Saya berharap desain baterai telah meningkat dari waktu ke waktu, jadi saya akan menyarankan ini sebagai solusi yang mungkin.

Beli asam sulfat dan timbal (Pb), buat baterai timbal cukup besar. Datanglah ke kamar dan isi ulang baterai saat dibutuhkan dengan baterai lain - solusi tanpa henti (seperti yang Anda inginkan). Ukuran akan menjadi besar, tetapi Anda tidak memiliki batasan untuk itu.

Baterai timah digunakan sampai hari ini ketika Anda ingin self-discharge yang sangat rendah. Ini menyimpan daya cadangan untuk jaringan sel, komputer dll. Karena itu dapat diandalkan, sederhana dan tidak mengganggu lingkungan (semua komponen dapat dikonversi kembali ke baterai baru).