Интеллектуальные устройства с низким энергопотреблением развертываются по всему миру для поддержки различных приложений: от SCADA до дистанционного зондирования, мониторинга уровня в резервуарах, расхода ресурсов и окружающей среды, программ профилактического обслуживания и многого другого.
Приложения, которые предполагают долгосрочное развертывание, в основном питаются от сверхдолговечной неперезаряжаемогй литий-тионилхлоридногй (LiSOCl2) батареи с увеличенным сроком службы), которые предпочитают из-за их исключительно высокой емкости и плотности энергии, широкого температурного диапазона, невероятно низкой скорости саморазряда и превосходной производительности в суровых условиях.
Пассивация: ключ к увеличению срока службы
Большинство маломощных устройств потребляют средний ток, измеряемый в микроамперах, с импульсами в диапазоне нескольких ампер, обычно питаясь от первичных (неперезаряжаемых) батареек. Некоторые нишевые приложения потребляют более высокие значения среднего тока, измеряемые в миллиамперах, с импульсами в диапазоне нескольких ампер, обычно питаясь от устройства сбора энергии в сочетании с литий-ионной (Li-ion) аккумуляторной батареей для хранения собранной энергии. Скорость саморазряда батареи является критически важным фактором, так как химические реакции потребляют ток от элемента, даже когда он отключен или находится на хранении. Скорость саморазряда может варьироваться в зависимости от множества факторов, наиболее важным из которых является эффект пассивации.
Пассивация происходит за счет тонкой пленки хлорида лития (LiCl), которая образуется вокруг анода неактивного LiSOCl2 аккумулятора для ограничения его реактивности. При приложении непрерывной нагрузки пассивирующий слой сначала вызывает высокое сопротивление и временное падение напряжения до тех пор, пока реакция разряда не начнет рассеивать слой LiCl: процесс, который повторяется в течение длительных периодов бездействия. Уровень пассивации колеблется в зависимости от таких переменных, как способ изготовления элемента, качество сырья, текущая емкость, продолжительность хранения, температура хранения и разряда, а также предшествующие условия разряда, такие как снятие нагрузки с частично разряженного элемента увеличивает уровень пассивации, особенно по мере старения батареи.
Не все батареи созданы равными
Стандартные цилиндрические аккумуляторы LiSOCl2 обладают эффектом пассивации, но они не могут генерировать импульсы большого тока из-за своей конструкции. Гибридным решением является комбинирование стандартного LiSOCl2, который подает низкий уровень фонового тока в режиме ожидания с запатентованным гибридным конденсатором (HLC), который выдает высокие импульсы в «активном» режиме, часто для питания двунаправленной связи. HLC имеет уникальное плато напряжения в конце срока службы, которое можно интерпретировать как выдачу предупреждений о состоянии «низкого заряда батареи», повышающих точность программ профилактического обслуживания.
Пример из жизни
По оценкам Американского общества инженеров-строителей (ASCE), в масштабах всей страны 6 миллиардов галлонов питьевой воды теряется каждый день из-за протекающих труб. Округ Эри, штат Пенсильвания, использует редукционные клапаны для предотвращения протечек труб и прорыва водопроводных магистралей в 100-летней системе, протянувшейся на 600 миль и обслуживающей более миллиона человек.
Комплексное решение непрерывно отслеживает уровни давления для выявления потенциальных разрывов и выдачи предупреждений с помощью автоматических текстовых сообщений, электронной почты или сотовых телефонов. Сверхдолговечные LiSOCl2 аккумуляторы продлевают срок службы системы мониторинга, снижая долгосрочные затраты на техническое обслуживание.
Приглашаем принять участие в семинаре АРПЭ "Государственное регулирование рынка электроники и меры поддержки отрасли" 28 ноября в Москве
Семинар будет интересен менеджерам по работе с органами государственной власти и руководителям компаний электронной отрасли. 24.10.2024 533 0 0Китайские учёные разработали прототип литий-серного аккумулятора с беспрецедентно высокой плотностью энергии — 700 Вт·ч/кг
Китайская компания General New Energy (GNE) представила прототип инновационного литий-серного аккумулятора с рекордной плотностью энергии 700 Вт·ч/кг. Это почти в три раза больше, чем у обычных литий-ионных аккумуляторов. Кроме того, литий-серные батареи безопасны и требуют меньше дефицитных материалов. Однако массовое производство таких аккумуляторов пока не налажено. 24.10.2024 502 0 0БРИКС создаст в рамках ООН центр по развитию промышленности
Министры промышленности стран БРИКС обсуждали стандартизацию промышленной продукции и согласовали дальнейшие шаги в этой области. Об этом сообщил первый вице-премьер России Денис Мантуров в интервью «Известиям» 22 октября на полях саммита БРИКС в Казани. 24.10.2024 479 0 0Конференция «Передовые Технологии Автоматизации. ПТА – Новосибирск 2024» состоится 30 октября 2024. Посетителей ждёт насыщенная программа.
14-я специализированная конференция по промышленной автоматизации «Передовые Технологии Автоматизации. ПТА – Новосибирск 2024» состоится 30 октября 2024 года в «Гранд Автограф Новосибирск Отель». 24.10.2024 505 0 0