设计世界

  • 首页
  • 文章
    • 3 d CAD
    • 电子•电
    • 紧固和加入
    • 工厂自动化
    • 线性运动
    • 运动控制
    • 测试和测量
    • 传感器
  • 3 d CAD模型
    • PARTsolutions
    • traceparts.
  • 领导
    • 2020年获奖者
    • 2019年获奖者
    • 跳跃奖励
  • 资源
    • 订阅
    • 数字问题
      • EE世界数字问题
    • 设计工程的未来
    • 跳跃奖励
    • MC²运动控制教室
    • 运动设计指南库
    • 播客
    • 供应商
    • 在线研讨会
  • 工程中的妇女
  • 电子书/技术提示
  • 视频
  • 新冠肺炎

消费和工业电池之间的差异

通过莱斯利Langnau|2014年10月7日

分享

编辑:Leslie Langnau,总编辑

电池设计在消费者和工业应用中都在迅速发展。

消费设备不是为在工业环境中运行而设计的。全球每年生产数十亿块电池,其中绝大多数用于消费设备,如手电筒、照相机、笔记本电脑和手机。这些消费者应用需要充电电池和主(非充电)电池。

了在手持设备中使用的电池通常容易充电或容易地替换,并且被设计在中等温度下操作。设备如手机,通常每两年更换一次作为合同升级的一部分,和笔记本电脑/平板电脑设备很快就会被废弃。其结果是,大多数消费级充电电池只需要几年使用约500完全充电周期操作。

塔迪兰电池

与消费者应用不同的是,工业设备通常使用在偏远、难以到达的地方,这些地方的设备需要自供电,而且更换电池和充电很困难,甚至不可能。

其他消费产品,如手电筒,远程控制器和玩具通常使用廉价的一次锂电池其也被设计为一个温度范围内操作(-0〜40℃)的2 - 3年的预期寿命。

工业应用需要更坚固的电池。与消费者应用不同的是,工业设备通常使用在偏远、难以到达的地方,这些地方的设备需要自供电,而且更换电池和充电很困难,甚至不可能。确定理想的电源管理选项对这些应用程序很重要,因为电池故障通常会导致设备故障。因此,只要设备能够运行,工业级电池就必须能够提供可靠的电源。一些例子包括必须在户外运行长达25年的自动公用电表、远程无线传感器、汽车收费标签、GPS跟踪设备、海洋仪器,以及在受极端环境条件影响的偏远地区使用的过程控制和监测设备。

某些工业级应用程序必须承受极端的温度范围从-55到85℃,用冷的链应用下降到-80℃,和高温应用达到高达150℃的

原代细胞和它们的市场
碱性电池既便宜又容易获得。但其低电压(1.5 V)、高年自放电率、有限的温度范围和卷曲密封使其在某些便携式手持设备上具有很高的成本效益,但不适合在极端环境下长寿命运行。

初级锂电池(1.5 V或3 V)提供相机闪光灯等应用所需的快速脉冲。然而,这些电池有一个相对狭窄的温度范围-20到60°C,他们的卷曲电池密封可能泄漏和腐蚀的时间推移。此外,这些电池的年自放电过高,不适合长寿命的应用。

相比之下,工业级一次锂电池需要机械设计来承受恶劣的环境,具有非常高的能量密度,以支持小的形状因素,非常低的年自放电,以长运行寿命,以及更坚固的密封,以防止可能的泄漏和能量损失。对于远程无线设备,首选的长期电源解决方案是线轴型亚硫酰氯锂(LiSOCL2)电池,该电池具有任何锂化学中最高的容量和最高的能量密度,以及极低的年自放电率,最宽的工作温度范围,和一个密封的玻璃-金属密封,以帮助防止电池泄漏。某些电池制造商设计的梭筒式LiSOCL2电池保质期为10年,自放电率为每年2-3%。XOL系列电池年自放电率为0.7%,可免维护运行长达40年。

越来越多的工业应用要求可充电锂离子电池(Li-ion)可以工作长达20年,同时存活数千次充电循环,在宽温度范围内工作,并提供高脉冲,同时保持非常小的形状因素。

tadiran-battery-2

最早的可充电电池由镍镉(尼加德)制成。最初在十九世纪中叶开发后,尼古拉电池的需求较低,因为它们往往大,能量密度低。尼加拉电池也遭受“记忆效应”,如果它没有完全耗尽,电池不会完全充电。

可充电电池发展的下一个阶段是镍氢电池(NiMH)的引入。镍氢电池有很高的年自放电率,使其不适合需要延长存储寿命的应用。

可充电电池发展的最新阶段是锂离子电池的出现,这种电池越来越受欢迎,因为它有效地利用锂来提供高功率输出。锂离子电池现在有消费级和工业级可供选择。

在消费级锂离子电池的最流行的版本是无处不在18650细胞,这是在自己的产品中使用设计和制造的笔记本电脑制造商。这些消费级锂离子电池提供约500充分再充电循环,温度范围-20至60℃,因为这是所有要求的它们的预期应用。同时,设计改进,将允许消费级锂离子电池在扩展温度范围内提供长寿命操作 - 包括低自放电,高循环率,密封性 - 从来没有,原因很简单,它必须实现由这些电池更贵。

随着消费级锂离子电池的老化,它们的阴极逐渐退化,使电池不太容易接受未来的充电,从而降低电池的使用寿命。

另外,在消费者设备需要圆滑和符合人体工程学设计的情况下 - 诸如智能电话,照相机或平板电脑 - 功率通常是由锂聚合物电池,也被称为一个层叠电池供给。锂聚合物电池的主要优点是设计的灵活性,锂聚合物电池被封装在该可卷或堆叠像一副纸牌,与来自该小区作为突出部突出的正极和负极端子的柔性材料。该柔性材料使得锂聚合物电池,可以定制成形为非常薄的,或相当大,这取决于其预期用途。这种材料也更容易受到比在钢或铝罐封装的电池穿刺。如果一个锂聚合物电池被刺穿它可以引起电池自放电过早内部短路或结果。刺破细胞也可以溶胀在大小,如果与水分的阳极反应。

tadiran-battery-3

一个很好的远程无线设备的长期电源解决方案是线轴型亚硫酰氯锂(LiSOCL2)电池,它具有任何锂化学中最高的容量和最高的能量密度,以及非常低的年自放电率,最宽的工作温度范围,和一个密封的玻璃-金属密封,以帮助防止电池泄漏。

工业级充电电池
为了在偏远、恶劣的环境中长时间工作,锂离子电池必须具有极低的年自放电,能够充电和放电数千次,在极端温度(-40至85°C)下工作,体积小,而且不会遭受与消费级可充电锂离子电池相同的老化问题。

第一工业品位充电锂离子电池是最近推出了,真Tadiran TLI系列,能够提供20年的使用寿命与5000年完全充电周期,运营和充电温度从-40到85°C,能提供15 AA-sized细胞的脉冲,采用玻璃-金属密封,可承受恶劣环境。

转载信息>>

Tadiran
www.tadiranbat.com


提交:设计世界的文章那能量管理+收获
标记:tadiran

评论

  1. 里克-迪尔岭说

    2017年2月12日,在下午1:07

    我正在努力寻找一种可充电的蝙蝠的来源,这种蝙蝠可以在消费电器中找到,但不是用来被消费者取代的。它们通常没有任何信息,它们的大小只是一个小一点,所以不能取代消费者蝙蝠。
    具体来说,我有一个皇家扫帚吸尘器。蝙蝠死亡,不想扔掉整个设备,因为坏蝙蝠。如果我能找到源头,我不介意焊接新蝙蝠。感谢您提供的任何信息。

  2. 丹尼斯说

    2017年3月21日上午7:09分

    工业电池能用于像手电筒这样的消费设备吗?

  3. JUNE PITT说

    2018年4月26日上午9:40

    我用的是便携式氧气瓶,氧气瓶里有一个工业电池。它需要更换。我目前拥有的电池是工业金霸王LR14-C-1.5v,这显然是重要的,我有一个可靠的电池。

  4. 杰夫德语说

    2019年2月2日下午4:10

    根据Energizer在其网站FAQ下的说法:“他们的消费者碱性电池和工业碱性电池之间没有区别。他们有并排的规格表来证明这一点。一种是吸塑包装,另一种是散装包装,在很大的成本节省。好的碱性AA和AAA的保质期为10年,9伏为5年。它们的自放电很低。
    根据电池大学的说法,NiCd内存在早期的生产中得到了纠正。对“愚蠢的充电器”多收费会缩短他们的寿命。这已经成为一个都市传说,每个人都重复没有任何真正的研究。

  5. 将说

    2019年9月25日上午6点25分

    好谢谢,现在我仍然不知道有什么区别。工业电池更加坚固,但完全相同。虽然?

  6. 加里说

    2020年5月13日上午11:13

    看说明书,不要只看标签顶部。这篇文章给了你一些很好的区别——看看化学,机械包装(比如玻璃到金属的密封),充放电循环,环境(温度)限制,等等。消费品制造商可以称任何东西为“工业产品”,而不需要做任何改变,除了标签。

告诉我们你的想法!取消回复

相关文章阅读更多>

2022年的迹象对制造业来说是个好兆头
如何在一个不确定的经济管理
3D打印如何拯救树木
你有“行政存在?”

运动设计指南

“运动

不可或缺报名

运动控制课堂

设计世界数码版

覆盖

浏览最新的问题设计世界和背面问题在一个容易使用高质量的格式。剪辑,分享和下载与领先的设计工程杂志今天。

Edaboard电子论坛

顶级全球问题解决EE论坛涵盖微控制器,DSP,网络,模拟和数字设计,RF,电源电子,PCB路由等等

Edaboard:电子论坛

赞助内容

  • 如何在你的围栏内设计完美的气候
  • 五个原因:2065连接器是一个可靠的替代手工焊接
  • 超宽带:在您开始之前考虑的因素
  • 不锈钢,碳钢或玻璃纤维?如何确定应用程序的理想外壳材料
  • 评估和设计多链式输送机样式及解决方案的产品处理挑战
  • 使用超宽带的创造性方法和你需要知道的开始

设计世界播客

2021年8月1日
航空航天和汽车增材制造的趋势
看到更多>
工程交流

工程交流是一个用于工程师的全球教育网络社区。

联系、分享、学习就在今天

@designworld的推文
设计世界
  • 广告
  • 关于我们
  • 联系
  • 管理您的设计世界订阅
  • 订阅
  • 设计世界数字网络
  • 工程白皮书
  • 跳跃奖励

版权所有©2021 WTWh Media LLC。版权所有。除了WTWH媒体的事先书面许可之外,可能不会再现本网站上的材料,分发,传输,缓存或以其他方式使用。
隐私政策|广告|关于我们

搜索设计世界

  • 首页
  • 文章
    • 3 d CAD
    • 电子•电
    • 紧固和加入
    • 工厂自动化
    • 线性运动
    • 运动控制
    • 测试和测量
    • 传感器
  • 3 d CAD模型
    • PARTsolutions
    • traceparts.
  • 领导
    • 2020年获奖者
    • 2019年获奖者
    • 跳跃奖励
  • 资源
    • 订阅
    • 数字问题
      • EE世界数字问题
    • 设计工程的未来
    • 跳跃奖励
    • MC²运动控制教室
    • 运动设计指南库
    • 播客
    • 供应商
    • 在线研讨会
  • 工程中的妇女
  • 电子书/技术提示
  • 视频
  • 新冠肺炎
我们使用cookie来个性化内容和广告,提供社交媒体功能,并分析我们的流量。我们还与我们的社交媒体、广告和分析合作伙伴分享您使用我们网站的信息,这些合作伙伴可能会将您使用我们网站的信息与您提供给他们的或他们从您使用他们的服务中收集的其他信息相结合。如果您继续使用本网站,您即同意我们的cookies。 好的没有阅读更多