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SAFT新型锂-二氧化锰解决方案 完美适应高脉冲、长寿命的计量要求

放大字体  缩小字体    发布日期:2016-10-21  来源:环球表计  浏览次数:238
 

锂-二氧化锰电池为仪表提供高能量和更长的使用寿命
SAFT锂-亚硫酰氯(Li-SOCl2)电池具有出色的可靠性和长使用寿命,适用于智能水表和气量表领域,数亿块电池在世界各处顺利工作。但是,新型智能仪表对自主供电有更高的要求,包括更高的电源脉冲能力、更广的工作温度范围,同时还应具有长使用寿命并且符合欧洲防爆指令(ATEX)。在目前计量业尚未广泛使用的锂-二氧化锰(Li-MnO2)技术的基础上,推动了新一代电池的发展。

用于远程数据传输的高能量
用于支持智能仪表的基础设施可基于固定的电信网络,由数据集中器进行数据转发,或者以移动通信方式进行工作。在这两种情况下,数据传输均需要高能量电池,以减少使用的集中器的数量,或者采用GSM和GPRS协议。 
在气量表或水表等须进行阀门控制的其它用途中,高脉冲能力越来越重要。

钝化是对于更热的工作环境的挑战
使用智能仪表的区域正扩大到更热的地区,例如中东和亚洲。更高的环境温度对于锂-亚硫酰氯电池尤其是挑战,因为更高的温度会加速钝化过程,在锂金属阳极上形成氯化锂(LiCl)层。钝化在一定程度上为电池提供自放电保护,但它主要对于脉冲应用是一个挑战,在分解钝化层时会造成持续几毫秒的电压下降。如果达到了终止电压,将对整个系统产生重要影响。满足上述要求的方案是混合式方法,即锂-亚硫酰氯电池与一个小型储能装置并联安装,例如超级电容器或混合层电容器。电池提供所需的高容量,并且为传送脉冲的电容器充电。在使用中,这种方案需要占用仪表内部的更多空间,并且整体方案的可靠性收到储能装置的影响非常大。

锂-二氧化锰电池提供一种新方案
SAFT新型LM类锂-二氧化锰电池专为仪表用途而开发,扩大了方案的使用范围。这种技术已广泛用于大功率用途,但其较低的额定电压(3V,锂-亚硫酰氯电池是3.6V)经常会造成使用障碍,因为该电压接近计量电子设备的终止电压(通常为2.5V-2.8V)。随着最近引入耗电量低的电子元件,这种情况发生了改变。在“睡眠”模式中,多达99%的时间内,仪表的主要耗电部件是微处理器。通过降低微处理器的工作电压可减少耗电量,使锂-二氧化锰电池的应用范围更广泛。目前,系统的终止电压可低至1.8V。在“主动”模式中,仪表主动传输数据,需要大功率、高电压和使用直流-直流变换器。因此,对于既定的电源要求来说,电压越低,电流越大,这能够与大功率、无钝化的锂-二氧化锰技术完美匹配。


LM类电池的尺寸分为A、C、D三种。电池的优化设计可保留锂-亚硫酰氯电池长使用寿命的特点,同时进行强劲的、气密的低量自放电,使用寿命长达20年。主要区别在于LM电池可提供大容量(A类为3Ah)和大功率(A类在20°C时可达到2A),工作温度为-40°C至+85°C。

LM电池的另一个优点是符合国际本质安全标准,可用于有爆炸风险的环境。这类电池在高度自动化的新生产线上制成,使批量生产的产品能够达到世界一流的质量标准。采用SAFT LM电池,可将混合电池系统替换成单个电池,在成本、复杂程度和安装方面均具有优势。
 
 
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