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如何为下一个项目选择电池 - 要考虑的因素

如何选择电池
如何选择电池

电池是我们每天遇到的许多设备的能源存储单元。它们以不同的形式,大小,参数和形状可用。您通常会发现它们用于汽车,备用电源,移动设备,笔记本电脑,iPad和许多其他便携式电子设备。但是,并非所有设备都可以使用相同的电池。每个设备都有其自己的规格和电源需求,您将需要一个电池选择指南为您的应用选择正确的电池。因此,在本文中将调查选择电池时要考虑的因素对于您的下一个电子产品设计。如果您是电池的完全新闻,则建议您阅读本文电池类型及其应用理解电池的基础在进行进一步之前。

选择电池时需要考虑的因素

尽管选择电池对于您的应用程序,您必须了解其操作中涉及的重要参数。电池的现实是,由于没有电池是完美的,因此没有用于所有应用程序的通用电池类型。如果要利用电池的一个参数,则应该能够处理其他参数的耗竭。例如,如果您希望电池为您的应用提供大量功率,则应将内部电阻最小化,这只能通过增加电极表面积来最小化。这也增加了不活动的组件,例如当前的收集器和导电辅助工具,因此能量密度被交易以获得动力。为了准确地提供您在应用程序中想要的东西,您必须放弃一些东西以获取电池中的另一个。这重要的电池参数在以下图像中给出。

选择电池的因素

现在,让我们来看看每个电池参数简要了解其对电池性能操作过程中。

可充电 /不可充电电池

在主电池和次要电池之间选择可能不会有太大的困惑,只能知道是否希望使用一次或多次使用电池。这主电池(不可电力)电池可以用于偶尔的用途,例如玩具,手电筒,烟雾报警等。它们也用于不可能的装置,例如起搏器,手表和助听器。这次级(可充电)电池可以在需要常规电源(例如手机,笔记本电脑,汽车等)的应用中使用。次级电池始终具有较高的自我解雇率与主电池相比,这是一个无知的事实,因为它的能力得到充电。

空间的可用性

电池有各种可用形状和尺寸例如纽扣细胞,圆柱形细胞,小袋细胞和棱柱细胞。这电池尺寸为了使您的设备易于移植,这确实很重要。可用的标准尺寸为适用于便携式设备的AA,AAA和9V电池。通常锂电池(小袋类型)在空间较小但功率要求更高的应用中首选。如果功率要求较少,则硬币细胞也可以考虑,因为它们非常紧凑,并且是最小的电池类型。

电池的不同形状

系统操作电压

电池电压是电池最重要的特征之一,它是根据所用电极和电解质(化学反应)确定的。普遍的误解是,完全放电的电池将具有0V,显然在任何电池中都不是这种情况。实际上,如果电池读取0V,则可能已经死了。电池的输出电压应始终读取其名义电压水平。

锌 - 碳电池和镍金属氢化物电池用水作为电解质并提供1.2V至2V的标称电压,而基于锂的电池则使用有机电解质,可以输送标称电压为3.2至4V。大多数电子设备的电压范围为3V。如果您使用锂电池电池,则单个电池电池足以操作设备。请记住,电池的电压不会稳定,并且根据电池中可用容量的最小值和最大值之间的变化。每个电池的最小值和最大值如下所示。

电池的最小值和最大值

如果您的电路在5V下运行,并且使用锂电池为其供电,则标称电压仅为3.2V至4V。在这些情况下,增强转换器电路用于将电池电压转换为电路所需的5V。如果您的工作电压像24V或12V一样高,则可以使用12V铅酸电池,或者如果需要高功率密度,则可以将多个锂单元组合成串联以增加产生的输出电压。

工作温度

电池性能温度可以大大改变0°C由于水性电解质可能在0°C以下冷冻,同样,锂基电池的运行量可能高达-40°C,但性能可能会降低。

电池性能

锂离子电池的温度范围约为20°C至45°C。如果要在此温度范围内充电,则需要使用较低的电流/电压,这将导致更长的充电时间。如果温度降至5°C或10°C以下锂树突板将在电解质中形成,需要通过trick流动来预防。

电池的容量 - 电源和能源

电池的功率决定了电池的运行时间。电池的功率/容量在瓦时小时(WH)。瓦特小时是通过将电池电压(V)乘以电池可以在一定时间内传递的电流量来计算的。电池的电压几乎是固定的,电池可以发射的电流印在电池上,以表示安培小时等级(啊或ma​​h)

考虑具有2座(AH)容量的5V电池,因此具有10Wh的功率。容量为2AH的电池可以输送2安培一小时或0.2A,持续10小时或0.02A(20mA)100小时。电池制造商始终在给定的放电速率,温度和截止电压,容量始终取决于所有三个因素。

电池的容量将告诉我们它可以向应用程序传递多少功率。例如,考虑一个12V,10AH汽车电池,电池的实际容量为120WH(12V x 10AH),但在具有相同10AH耗散相同的3.6V的笔记本电脑电池中,可容纳36WH(3.6VX 10AH)。从示例中,您甚至可以看到它们具有与汽车电池可以存储的功率相同的AH,比笔记本电脑电池高三倍。

下图将使您更加清楚电池容量在不同类型的电池中的不同之处。

电池的容量

具有高功率的电池总是提供更快的排放能力以高电动工具或汽车启动电池应用等高排水速率,大多数高功率电池的能量密度将低。

电池化学

到这个时候,您会了解电池的所有特性始终取决于电池中涉及的化学反应,因此在选择电池类型时,您应该更加自觉。根据该操作所涉及的化学反应,电池被归类为铅酸电池,碱性电池,Ni-CAD电池(镍镉),Ni-MH电池(镍金属氢化物),锂离子(锂离子)和利普利(锂聚合物)电池

不同类型的电池

电池成本

在大多数便携式电子产品中,电池将是材料清单(BOM)中昂贵的商品之一,因此大多数情况下它将影响您的电子应用的整体成本。因此,您应该知道产品的需求和预算,然后为产品选择合适的电池。

保质期

并非所有的电池都在制造后立即使用,而是在使用之前在架子上停留很长时间。电池的保质期告诉您电池可以保持多长时间。保质期仅在主电池中被视为事实,因为每当使用二级电池。例如,在火警警报系统中,电池可能会闲置多年,然后才能检测到火灾并触发警报。因此,应该注意,即使电池很长一段时间,电池也保持其性能。

我应该选择哪种电池?

现在,我们已经研究了您在为便携式电子应用选择电池之前应该考虑的参数,让我们看一下选择电池的常见情况。请注意,这些只是提示,而不是艰难的书面规则。

  • 对于消耗投影仪,大声音系统和电动项目等功能的产品,您应该使用铅酸电池。如果您要大量使用电池,则应该选择“海洋深循环”电池。
  • 如果您的电子设备需要超过一英寸,则应该选择锂硬币细胞或少量锂聚合物细胞。
  • 如果要大量使用廉价的组件碱性电池流行尺寸。因此,客户发现很容易替换它们。
  • 如果您希望该设备可提供用户服务,就像用户可以自己更换电池,可以使用9V或AA大小的电池。
  • 如果电路需要大约5V输入,请使用3个碱性(4.5V)或4NIMH单元(4.8V)。
  • 要构建可充电电池组,请使用当地商店中的电池持有人,然后将其与NIMH电池粘贴,然后开始为电池充电。
  • 如果您想用任何可充电电池更换碱性电池,请测试设备以确保它可以在较低电压下运行,而不会出现任何问题。
  • 如果您希望电池的寿命更长充电和trick滴充电因为使用廉价的充电器会在电池组中杀死您的电池。

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