Вебинар «Что нужно знать разработчику при выборе литиевой батареи» (15.03.2017)

Мероприятие прошло 15.03.2017

Компания Компэл приглашает вас принять участие в вебинаре, который посвящен непростому вопросу выбора литиевых батарей.

На вебинаре вы:

  • узнаете как выбирать тот или иной химический состав батареи в зависимости от задач;
  • поймёте, от чего зависит срок службы элемента питания и на что нужно обратить внимание;
  • увидите, как протестировать батареи сомнительного качества;
  • изучите основные ошибки тестирования, которые позволяют сделать неверные выводы.

В рамках вебинара будет показан тест связанный с пассивацией литиевого элемента. Видеозаписи похожих тестов c химическими источниками тока вы можете найти на нашем канале в Youtube или в публикациях на нашем сайте.

Программа

  • Типы химических источников тока (ХИТ)
  • Признаки качественных ХИТ
    • Методы определения уровня заряда батареи
    • Правильные и неправильные тесты батарей
  • Расчёт срока жизни и эффективности использования батареи
  • Основные моменты при выборе ХИТ

Докладчики:
Миронов Сергей – инженер по применению модульных источников питания и химических источников тока. Опыт работы с ХИТ — более 5 лет. Автор множества тематических статей в профильных журналах.
Холуев Сергей – руководитель направления «Химические источники тока» компании КОМПЭЛ.

Запись вебинара

Ответы на вопросы

Вопрос:

Каковы особенности активации элементов питания, а также особенности их тестирования и определения брака?

Ответ:

Каждый производитель рекомендует свой режим активации. У нас на сайте размещена информация по режиму активации батареек EEMB. Информацию по другим производителям можно получить по запросу.

Вопрос:

Как оценить продолжительность работы элементов питания при пульсирующем токе потребления? Имеется в виду их работа в компактных носимых устройствах с батарейным питанием, использующих BlueTooth BLE, ZigBee, 802.15.4 и подобные радиочастотные интерфейсы для периодической передачи на базу результатов измерений.

Ответ:

В случае импульсного потребления и больших токамов главное, на что важно обратить внимание – это снижение емкости батарейки в области высоких токов и затрата анодного материала на восстановление пассивационного слоя при прекращении импульса.

 

Вопрос:

Обнаружили разницу в продолжительности эксплуатации батареек EEMB. Решили при заказе на словах оговорить в качестве условия недавний срок изготовления. И действительно, эти батарейки уже служат дольше (примерно в два раза). Вопрос — как убедиться, что батарейка (например ER26) изготовлена недавно?

Ответ: 

На батарейках указан датакод. По нему можно определить дату производства. Например на батарейке CR14250BL EEMB указан датакод AJH03 – батарейка произведена в августе 2013 года.

Расшифровка:

A- внутренний номер.

J- 2013 год (I-2012, K-2014, L- 2015 и.т.д.)

H- август (G –июль, I-сентябрь, J- октябрь и.т.д.)

03- номер лота при производстве.

Однако разница в продолжительности работы в два раза вызывает вопросы — нужно рассмотреть данный случай детально.

Вопрос:

Каково время хранения (при комнатной температуре) основных видов батарей разной емкости, приводящее к пассивации

Ответ: 

Пассивация начинается сразу же после производства батарейки на заводе. У разных производителей скорость пассивации разная. Обычно при сроке хранения от полугода батарейки требуют активации при условии если разряд осуществляется токами в десятки мА и выше.

Вопрос:

Каковы изменение характеристик батарей при отрицательных температурах, изменение внутреннего сопротивления и кривых разряда? Как происходит заряд при отрицательных температурах? Приведите примеры элементов питания, предназначенных для работы при -40С.

Ответ: 

Большинство батареек расчитаны на работу при температуре минус 40. Необходимые кривые температурных зависимостей приводятся в технических описаниях (даташитах).

Вопрос:

Допустимо ли использование литиевых батарей в закрытых пространствах? Каково влияние литиевых батарей на атмосферу закрытых пространств (какие вещества они выделяют и в каких количествах?).

Ответ: 

Данный вопрос нами специально не рассматривался. Обязательно проконсультируемся с производителями и сообщим о результатах дополнительно.

Вопрос:

Интересуют литиевые элементы питания (форм-фактор АА) для установки в приборы со сроком службы 8-10 лет — какова их деградация со временем?

Ответ: 

Чтобы корректно ответить на этот вопрос, нужно знать профиль потребления конкретного прибора. Например, батарейки SAFT могут проработать 15…20лет в зависимости от потребляемого тока.

Вопрос:

Какие батареи или аккумуляторы можно использовать в круглогодичном режиме в полевых условиях? (Температура окружающей среды -45 … +50С; ток потребления около 3 мА в импульсном режиме, цикл работы 5 сек/10 мин.)

Ответ: 

Этим условиям удовлетворяет практически любая литий-тионилхлоридная батарейка. Нужно только выбрать необходимую емкось, что зависит от желаемой длительности работы. Необходимо произвести расчет срока жизни.

Вопрос:

Можно ли получить у вас копии сертификатов по безопасности UL?

Ответ: 

Производитель обычно предоставляет сертификат по запросу при предоставлении информации по разрабатываемому проекту. Однако у изготовителей имеются сертификаты далеко не на всю продукцию.

Вопрос:

Спасибо за ответ про депассивацию. В условиях серийного производства не всегда можно депассивировать батарейки в течение нескольких минут. Допускается ли кратковременная закоротка (единичная или несколько)?

Ответ: 

Короткое замыкание на литиевой батарейке приводит к прохождению через нее тока выше допустимого, указанного в техническом описании. Это может привести к деградации элемента (вследствие засорения сепаратора). В итоге элемент не сможет отработать заявленное время. Если время на активацию ограничено – рекомендуем использовать батарейки SAFT. Активация этих изделий занимает несколько секунд.

Вопрос:

Пожалуйста, расскажите, как определить, пассивирована ли батарейка, и если да — как правильно ее депассивировать?

Ответ: 

Пассивация проявляется в виде непродолжительного снижения напряжения при подаче нагрузки на элемент. В дальнейшем напряжение восстанавливается. Если при вашем режиме эксплуатации напряжение не проседает ниже напряжения отсечки, то батарейку не имеет смысла активировать. Ведь излишняя активация так или иначе требует расхода емкости. Батарейка будет активирована в процессе работы устройства.

По данной ссылке можно найти материалы по активации батареек EEMB

http://z.compel.ru/item-pdf/dfdf6d7de4001298db5c1b4dd950c962/pf/eemb~cylindrical.pdf

Вопрос:

Компания SAFT делает расчеты по запросам заказчиков бесплатно, или им необходимо платить?

Ответ: 

SAFT делает расчеты абсолютно бесплатно, но только по реально существующим разработкам. Для этого компания запрашивает полную информацию о разработке.

 

Вопрос: Расскажите о применении разных типов ХИТ в различных климатических условиях. Интересует как случай пониженной температуры (от -45С), так и повышенной (до +105С).

Ответ: В различных температурных условиях параметры ХИТ меняются: изменяется ёмкость, значение максимального тока, внутреннего сопротивления и другие параметры. Указанная температура -45С является допустимой для литий-тионилхлоридных элементов. В области отрицательных температур они работоспособны до -55…-60С. Конечно, при этом их параметры будут отличаться от указанных в технических условиях при типовой температуре +25С. Зависимость основных параметров от температуры всегда указывается в даташите, необходимо обращать на это внимание. Верхний порог температуры у таких элементов — не выше +85С.

Для работы при температуре +105С также можно выбрать литий-тионилхлоридную батарейку, разработанную специально для работы в условиях повышенных температур и имеющую повышенную степень защиты, например http://www.compel.ru/infosheet/EEMB/ER14505S%203.6V

Но нижний порог температуры для неё составляет -20С.

К сожалению, батарейки, которая была бы работоспособна во всем указанном диапазоне -45…+105С не имеется (по крайней мере, нам такая не известна).

Вопрос: Прошу рассказать о режимах депассивации литиевых ХИТ в процессе эксплуатации в устройствах с малым потреблением тока (менее 1 мА).

Ответ: Чтобы точно ответить на этот вопрос, нужно знать конкретный профиль работы батарейки. В общем плане можно сказать следующее:

если ток потребления — менее 1 мА и постоянный (но не менее нескольких десятков мкА), то элемент не будет пассивироваться. С другой стороны, даже запассивированный элемент будет нормально себя вести при токе потребления до нескольких мА, и при этом сам депассивируется этим током. Проблемы с пассивацией связаны с токами потребления в несколько десятков мА и выше.

Вопрос: Интересуют ХИТ с минимальной деградацией во времени, со сроком работы до 8…10 лет (сколько процентов емкости в год теряет ХИТ)? Также интересны элементы, предназначенные для работы с GSM-модемами. Спасибо.

Ответ: Литий-тионилхлоридная и литий-диоксид марганцевая батарейки могут отработать указанный период 8…10 лет при условии, что выбранной ёмкости будет достаточно для требуемого режима разряда. Минимальная деградация по времени наблюдается у литий-тионилхлоридных элементов с бобинной конструкцией, однако они не рассчитаны на повышенные импульсные токи, что необходимо при работе с GSM модемами.

Кроме того, для модема элемент должен иметь напряжение более 3 В (если речь идет об одном элементе)

В этом случае выбор остаётся за тионил-хлоридной батарейкой спиральной конструкции, имеющей несколько больший процент саморазряда. Тем не менее, зная профиль разряда и температурные условия работы, можно добиться срока работы 8…10 лет (при условии, что элемент требуемой ёмкости существует в природе).

Вопрос:  Уменьшается ли срок эксплуатации батарейки при увеличении срока хранения? Если да — то на сколько?

Ответ: При хранении батарейки в ней в той или иной степени происходит потеря ёмкости на саморазряд. Скорость саморазряда зависит от температурных условий хранения, типа химии и типа конструкции батарейки и указывается в технической инструкции (% в год). Таким образом, при хранении элемента уменьшается полезная ёмкость и, следовательно, срок эксплуатации. Однако сама конструкция элемента и применяемые материалы могут обеспечить период работы до 15…20 лет.

Вопрос:  Расскажите, пожалуйста, о методах оценки уровня остаточной емкости литиевых батарей. Можно ли (и как) оценить емкость батарей, некоторое время пролежавших на складе? В нашей практике были случаи, когда даже сильно разряженная батарея через некоторое время восстанавливалась почти до исходного значения напряжения. Особенно интересует химия LiFeS2.

Ответ: В рамках данного вебинара мы не рассматривали химию LiFeS2. Кратко можно сказать так: зная время хранения и температурные условия, а также скорость саморазряда, предугадать, на сколько элемент потерял ёмкость, возможно. Если сильно разряженная батарейка восстанавливается, скорее всего, она не разряжена, а запассивирована. Такое поведение глубоко запассивированного элемента вполне реально.

 

Вопрос:  Очень интересует вопрос оценки уровня заряда батарей в случае использования отдельного ХИТ для питания домена часов реального времени микроконтроллера — возможно, тут есть какая-то специфика?

Ответ: В этом случае будет правильно обратиться к производителю батарейки с указанием конкретного токопотребления. Здесь есть нюансы, связанные со скоростью пассивации, потому что элемент работает в микротоковом режиме — то есть будет происходить его постоянная пассивация и саморазряд и, следовательно, снижаться ёмкость. Скорость снижения ёмкости в этом случае может подсказать производитель. Зная эти параметры, можно рассчитать остаточную ёмкость в определённый момент времени – это, подчеркиваем, будет именно расчетная величина.

Вопрос:  Нужно ли, зачем и какие именно применять защитные диоды при последовательном, параллельном и последовательно-параллельном включении литий-тионилхлоридных батарей? В сборках EEMB они присутствуют.

Ответ: Диоды необходимы только при параллельном подключении элементов (или параллельных цепочек, если мы говорим о последовательно-параллельном включении). В последовательном подключении диоды не нужны и, кроме дополнительной потери мощности, эффекта от них нет. Батарейки – это неперезаряжаемые элементы, и диоды в параллельном соединении не допускают разряд одного элемента на другой. Дело в том, что батарейки меняют свои параметры при перепадах температуры, причём их поведение может быть неоднороным, и без диодов может происходить разряд одного элемента на другой. Требования к самим диодам – простые: они должны обеспечить получение требуемого от сборки элементов тока (с некоторым запасом) и иметь минимальное падение напряжения (диоды Шоттки).

Дополнительно
•••

Наши информационные каналы

О компании EEMB

ЕЕМВ - международная компания, основанная в 1995 г., специализируется на производстве элементов питания. В настоящее время работают два офиса и заводы по производству - в США и в свободной экономической зоне Китая - Шензен. На рынке батарей источники питания ЕЕМВ зарекомендовали себя, как надежный поставщик продукции. Этому способствует система контроля качества, соответствующая стандарту ISO9001. Продукция подвергаются тщательной проверке на всех этапах производства. Источники тока ЕЕМВ п ...читать далее

Товары
Наименование
LS14500 CNA (SAFT)
LS14500 (SAFT)
LS33600 (SAFT)
LS26500 (SAFT)
LS14500 3PF RP (SAFT)
LS33600 CNR (SAFT)
LS26500 CNR (SAFT)
LS33600 CNA (SAFT)
LS14250 (SAFT)
LSH20 CNR (SAFT)
ER14505M/3FP (EVE)
ER18505 (EVE)
ER17505 (EVE)
ER14250/3FP (EVE)
ER14250/T (EVE)
ER14335 (EVE)
ER14505 (EVE)
ER14505/S (EVE)
ER17505/P (EVE)
ER18505M/S (EVE)
Поиск по параметрам
Литиевые батареи в каталоге