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鋰電池在物聯網中的應用

鉅大LARGE  |  點擊量:4105次  |  2018年08月17日  

2018年7月31日上午,“2018深圳國際LoRa技術與應用高峰論壇”于深圳會展中心舉行,作為2018第十屆國際物聯網博覽會·夏季展的同期會議之一,論壇獲得了業內人士的高度關注。在論壇上,武漢昊誠能源科技有限公司的SeniorFAE唐亮就鋰電池在物聯網中的應用這個話題進行深度的分享。

唐總首對鋰原電池介紹,按電池是否可再次充電進行分類,電池分為原電池(一次電池)和蓄電池(二次電池)。按電池形狀進行分類,電池分為扣式電池、方形電池和圓柱形電池。其中,以鋰金屬為負極體系的原電池,稱為鋰原電池

而目前物聯網的應用逐漸增多,比如說共享單車、手環手表、水表等等多種物聯網產業與設備都需要使用電池供電,正是因為對電池應用場景的重視,所以低功耗廣域網絡(LPWAN)技術也得以興起,那么,在物聯網時代下,對于電池供應又提出了哪些新的要求呢。

以當下幾個主要的應用場景為例,在共享單車的應用環境中,需要電池具有使用安全、無滯后、輸出功率高、容量高等特性;在物聯網傳感系統中需要電池具有高負載脈沖性能、無電壓滯后現象、安全性能高、綠色能源、連接方式多樣等特性;在智慧交通的應用中,需要電池具有優越的安全性能、同體積下,容量最大,擁有更長使用壽命、無電壓滯后效應、較寬的溫度應用范圍(-40℃~+80℃)等特性等等。不同的應用環境因為所處的物理環境的差異,所以對于電池的需求有一定的差異,需要因地制宜,才能制定出最優的電池解決方案。

當前,關于物聯網電池所存在的一些問題主要有,產品工作壽命短、低溫環境無法使用、產品維護成本高等。接著,唐總重點對比了鋰原電池與鋰離子電池的區別,在能量密度、自放電率、產品維護、適用溫度范圍等關鍵指標上鋰原電池的性能均要優于鋰離子電池,而這些指標正是物聯網應用所迫切需求的,比如說水表、燃氣表等場景,需要電池使用數年以上,顯然普通的鋰離子電池無法滿足需求,所以,在一些需要長壽命、免維護及高可靠性的應用場合,建議使用鋰原電池!

最后,唐總還分享了針對物聯網的應用場景需要對電池進行一些針對性的處理,比如說,在電池倉設計方面,為了更好的散熱效果,物聯網產品在設計電池倉結構時注意厚度方向預留10%余量。在電池倉表面處理方面,需要對電池倉結構設計上注意其表面的光潔度和平整性,防止軟包裝電池保護膜層不被外界物質劃傷。在終止電壓方面,需要對產品截止電壓的設計需要考慮電池的終止電壓,建議設置在2.0V-2.5V之間。

物聯網的應用中需要使用電池供電的場景將會占據很大的比例,而電源就意味著成本,這也是最近幾年以NB-IoT、LoRa技術為代表的LPWAN技術興起的原因,從提升續航能力的角度來說,除了在技術端加強省電模式之外,還可以從加強電池的供電能力角度去切入,相信未來會有更多的物聯網專屬電池出現在市場。

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