O baterie cu durată de viaţă de 20 de ani sau mai mult este cerută astăzi pentru multe aplicaţii de măsurare şi aplicaţii AMR în SUA, incluzând contoare inteligente de măsurare gaze, apă sau caldură dar şi pentru repetoare, portal-uri şi alte echipamente de comunicare. Asemenea cerinţe pot fi îndeplinite prin optimizarea sursei de putere.
de Dr. Thomas Dittrich
– Continuare din numărul trecut –
Tabelul 2 arată valorile diferitelor mărimi de HLC operând la diferite temperaturi.
Stabilitatea sistemului bateriei PulsesPlusTM supus condiţiilor accelerării la îmbătrânire la temperatura de 72°C pentru o perioadă mai mare de 8 ani este prezentată în figura 2.
Se observă lipsa degradării, fără creşterea substanţială a rezistenţei interne, fără autodescărcare şi fără reducerea tensiunii.
Cum estimăm durata de viaţă de 20 de ani a bateriei
Tadiran a înregistrat toate rezultatele măsurătorilor privind autodescărcarea la diferite temperaturi şi curenţi astfel că poate estima cu precizie comportamentul acesteia în multe aplicaţii tipice. Tabelul 3 arată o aplicaţie tipică în care pierderea de curent şi profilul temperaturii permit o durată de viaţă de 20 ani a bateriei.
Din profilul curentului, calculul indică o încărcare a consumului de 700mA pe an.
Din tabelele pentru SL-2880, modelul XOL tip D al bateriei Tadiran se determină un curent mediu de descărcare de 10µA. Este puţin peste valoarea de stocare la temperatura camerei, temperatura şi curentul tinzând să crească consumul masei active.
Cerinţele unei aplicaţii de măsurare timp de 20 ani
Celula D singură nu este capabilă să livreze pulsuri de curent pentru module GSM. Un strat capacitor (HLC) este astfel necesar pentru acest scop. El adaugă o rată de descărcare de 3µA la totalul consumului.
Luând toate pierderile de curent în calcul, durata de viaţă a bateriei poate fi considerată de 21.1 ani, care reprezintă o valoare de minim 78% din capacitatea nominală.
Curentul pasiv: 18µA
Senzor: 5mA pentru 89ms la fiecare 10 sec
Valve: 35Ma pentru 3 secunde o dată pe săptămână
Modul GSM: 2.000mA, cicluri CDMA pentru 5 secunde pe zi
Curentul mediu consumat: 80µA
Consum anual: 700mAh pe an
Tensiune finală: 2.7V
Temperatură: -20°C – +55°C, media +20°C
Curentul mediu de descarcare: 10µA (Celulă tip D) + 3µA (HLC)
Tipul bateriei: SL-2880 (D) +HLC -1550A
Capacitate nominală: 19Ah
Tensiune nominală: 3.6V
Durata de viaţă calculată: 21.2 ani
Tabelul 3: Profilul necesar unei baterii cu durata de viaţă de 20 ani (tipic pentru contorizare inteligentă)
Despre autor
Thomas Dittrich a studiat fizica şi chimia fizică la Universitatea din Bonn în Germania. El s-a alăturat echipei Sonnenschein în 1980. Ca manager al Asigurării Calităţii el a coordonat obţinerea certificării ISO 9001 pentru Sonnenschein Lithium GhbH în 1993. Începând cu 2002 a fost manager pentru ingineria aplicaţiilor. În 2006 Sonnenschein Lithium şi-a schimbat denumirea în Tadiran Batteries.
Despre companie
Tadiran Batteries este lider în dezvoltarea de baterii cu litiu pentru uz industrial. Tehnologia de fabricaţie a fost creată în urmă cu 30 de ani. Bateriile Tadiran sunt potrivite a fi utilizate unde sunt necesare măsurări ale utilităţilor cu dispozitive ce solicită o singură sursă de tensiune pentru o perioada lungă de timp şi totodată să poată furniza pulsuri ridicate de curent pentru module GSM.
www.tadiranbatteries.de
Roccas ICCP
Şos. Pantelimon 10-12 Et. 6, Sector 2 Bucureşti
Tel.: + 40 (0) 21 252.89.90;
Mobil: 0722 604 080
Fax: + 40 (0) 21 252.77.47
roccas@roccas.ro
www.roccas.ro