Одна из главных проблем — это электропитание и, следовательно, производительность батареи. В промышленных условиях часто требуется непрерывное и надежное электропитание в течение длительных периодов времени. Крайне важно сократить необходимость частой замены или обслуживания батарей.
Промышленные условия могут быть сложными и подвергать батареи суровым условиям эксплуатации, таким как экстремальные температуры, вибрации и ускорения. Чтобы минимизировать затраты на техническое обслуживание, компании должны полагаться на надежные батареи, способные выдерживать эти сложные условия и обеспечивать стабильную работу в течение длительного времени.
Кому доверяют литиевые первичные батареи Panasonic?
Там, где важны надежность и производительность, вы найдете продукцию, работающую на энергии Panasonic, обеспечивающую качество и долговечность. Будь то автомобильная промышленность с системами контроля давления в шинах (TPMS), дистанционным управлением замками (RKE), резервными системами или промышленность в целом с водо- и газосчетчиками, распределителями затрат на отопление, датчиками дыма или системами блокировки дверей, клиенты неизменно полагаются на длительный срок службы, точные расчеты и надежную работу батарей Panasonic Energy.
В общем промышленном секторе наши аккумуляторные решения играют ключевую роль в газовых и водомерах, обеспечивая точное и эффективное измерение и контроль потребления. Распределители затрат на отопление выигрывают от увеличенного срока службы наших батарей, что позволяет получать точные показания и снижать энергозатраты для экономичных решений в области отопления. Детекторы дыма, работающие на батареях Panasonic Energy, внушают уверенность своей надежной работой, обеспечивая высочайший уровень безопасности в жилых и коммерческих помещениях. Системы запирания дверей полагаются на наши батареи для надежной работы, обеспечивая безопасный контроль доступа и спокойствие.
Снижение конечной стоимости оборудования является прямым результатом качества и надежности.
Клиенты ценят не только выдающуюся производительность батарей Panasonic Energy, но и снижение стоимости наших решений в своей продукции. С Panasonic Energy они могут уверенно проектировать и производить продукцию, рассчитанную на длительный срок службы, минимизируя затраты на техническое обслуживание и оптимизируя производительность. Наша приверженность качеству, подкрепленная почти вековым опытом в производстве батарей, гарантирует, что наши решения будут постоянно превосходить ожидания, отвечая постоянно меняющимся требованиям различных отраслей.
Как определить надежность батареи: анализ саморазряда и импеданса.
Но что делает батарею надежной? Когда речь идет о первичных батареях, то есть неперезаряжаемых, в первую очередь это низкий и стабильный саморазряд и стабильная работа даже после нескольких лет эксплуатации, что во многом зависит от импеданса батареи.
Давайте подробнее рассмотрим эти характеристики для различных типов литиевых батарей:
Саморазряд / развитие импеданса
Саморазряд во многом зависит от химического состава, производителя элемента и его конструкции. Для (почти) всех элементов характерно уравнение Аррениуса, которое, проще говоря, выражается в удвоении скорости саморазряда при каждом повышении температуры окружающей среды на 10 °C относительно эталонной температуры окружающей среды.
Увеличение импеданса снижает способность элемента вырабатывать энергию. Обычно это связано с деградацией материала анода/катода из-за количества разряда (состояние заряда — SOC). Однако иногда увеличение импеданса наблюдается совершенно независимо от SOC и должно анализироваться отдельно. Технически, неожиданное увеличение импеданса не является потерей емкости, но для пользователя результат весьма схож: приложение перестанет работать из-за низкого напряжения, подаваемого батареей.
(ОЕ
): обычно 1% в год при +25°C. При +65°C она увеличивается до 16%. Приблизительный расчет показывает 100 лет при +25°C и 6 лет при +65°C. Тот факт, что это не соответствует общепринятому опыту, демонстрирует, что ориентировочные показатели саморазряда — лишь один из аспектов при оценке остаточной емкости. Как описано выше, ухудшение емкости также ускоряется отложениями Li2CO3 на поверхности анода, вызванными уровнем влажности внутри батареи, который также может увеличиваться из-за проникновения влаги с течением времени. Отложения Li2CO3 ответственны за увеличение импеданса и, следовательно, за снижение напряжения замкнутой цепи (НЗЦ) под нагрузкой. Эти отложения не значительно снижают доступную емкость, поскольку занимают часть реакционной поверхности литиевого анода, но по своей природе они могут экспоненциально увеличивать значение импеданса в любой момент времени. Будучи непредсказуемыми во времени и масштабе, они представляют постоянную угрозу для работоспособности устройства.
Промышленные CR-батареи (длительного срока службы)
по сути представляют собой бытовую химию LiMnO2, поскольку они широко доступны и включают в себя некоторые функции безопасности, такие как положительный температурный коэффициент (PTC) в CR-123A, например. Чтобы сделать CR-батареи пригодными для промышленного применения, обеспечив предсказуемый срок службы и полный диапазон рабочих нагрузок, компания Panasonic в период с 2000 по 2010 год разработала промышленные CR-батареи цилиндрической формы.
Механизм увеличения импеданса подавляется за счет улучшения состава катодного материала и добавок в электролит.
типа BR
в качестве катодного материала используется CFn, и в них отсутствует марганец (Mn), ключевой элемент, ответственный за отложения Mn на поверхности литиевого анода, которые можно наблюдать в батареях типа CR после некоторого времени хранения или использования. Кроме того, реакция разряда CF + Li -> LiF + C приводит к образованию углерода, который является проводящим. Поэтому батареи типа BR сохраняют стабильное импедансное сопротивление на протяжении всего срока службы. Саморазряд составляет 1% в моделях кнопочных элементов и 0,5% в цилиндрических.
Саморазряд
во многом зависит от химического состава, производителя элемента и его конструкции — начальная фраза наиболее подходит для ER. SOCl2 действует как катод, но в то же время является раствором для электролита LiAlCl4, который находится в физическом контакте с литиевым анодом. Поскольку и элемент, и молекула обладают высокой реакционной способностью, на поверхности анода мгновенно образуется слой LiCl.
Если пассивирующий слой LiCl остается неповрежденным, скорость саморазряда снизится до номинальных 1-3% в год, что в противном случае было бы довольно высоким показателем из-за высокой реакционной способности лития с SOCl2.
При приложении достаточной внешней нагрузки пассивирующий слой исчезает через определенное время (задержка напряжения) и мгновенно восстанавливается при отключении нагрузки. Емкость расходуется в процессе образования нового слоя LiCl на аноде.
Таким образом, скорость саморазряда в электрореактивных батареях изменяется в зависимости от температуры, приложенных нагрузок и их частоты, что делает ее довольно сложной для прогнозирования в реальных условиях эксплуатации.
Поэтому использование импульсов оказывает прямое влияние на скорость саморазряда, что делает его уникальным в этом сравнении химических составов.
Последние достижения в области литиевых батарей:
компания Panasonic Energy сосредоточилась на химическом составе батарей CR и BR, поскольку это позволяет с высокой точностью рассчитывать срок службы продукции наших клиентов. В частности, наши долговечные батареи CR обладают стабильным внутренним сопротивлением, превосходными характеристиками импульсного разряда, широким диапазоном рабочих температур (от -40 до 85°C) и низким уровнем саморазряда.
Одним из последних дополнений к нашему ассортименту является батарея CR-LAZ, разработанная для удовлетворения растущих требований к длительной работе устройств. Эта батарея нового поколения специально разработана для устройств, где частая замена батареи представляет собой серьезную проблему. Благодаря широкому диапазону рабочих температур и превосходным характеристикам импульсного разряда батарея CR-LAZ обеспечивает стабильное электропитание, продлевая срок службы устройства и минимизируя необходимость обслуживания батареи.
Цилиндрические литиевые батареи Panasonic Energy с номинальной емкостью от 1000 до 3000 мАч представляют собой отличное решение для питания в самых разных областях применения, например, в измерительных приборах, работающих длительное время.
Надежное питание для ваших приложений.
Литиевые батареи Panasonic Energy — идеальный выбор для приложений с изменяющимися температурными режимами, обеспечивающие исключительную производительность в течение длительного времени. Благодаря уникальной технологии CR от Panasonic Energy, эти батареи не подвержены пассивации, что позволяет им поддерживать стабильное напряжение в течение многих лет. Срок хранения батарей Panasonic Energy составляет более 15 лет, что обеспечивает стабильно надежное питание даже после длительного хранения. Как
один из крупнейших в мире производителей батарей с более чем 90-летним опытом производства высококачественных промышленных батарей, Panasonic Energy готова помочь клиентам найти оптимальное решение для их портативных или стационарных устройств. Наши батареи превосходно зарекомендовали себя практически в любом применении, обслуживая предприятия самых разных отраслей.
Свяжитесь с нашей командой по развитию бизнеса (BDM) сегодня, чтобы узнать больше о нашем широком спектре продуктов и услуг. Независимо от того, нужна ли вам техническая консультация, доставка образцов или поддержка на месте, Panasonic Energy стремится удовлетворить ваши потребности и способствовать успеху вашего бизнеса.
Контакт:
Семейство литий-ионных батарей Panasonic Energy для широкого спектра применений в системах учета электроэнергии
