水表中电源的使用_水表技术_技术领域

镍氢、镍镉充电电池的基本特性

1、充电：
标准充电方法为0.1C充14-16小时，快速充电0.5C或1C，其总的充电量不超过120%（NI-MH)和 150%（Ni-Cd).(快充用-△=10mV/cell或温度45°C控制终止）

2.放电：
一般使用条件下电池放电终止电压为1.0V，在大电流（3C以上）使用不低于0.75V。不可将电池过放电，以免损害其性能。

3.循环寿命：
电池的使用寿命取决于充放电条件，但在通常使用条件下寿命可达500次左右（按国家标准或国际标准）

4.储存特性：
所有电池在储存期间容量会缓慢减少，但NICELL电池在经过一至三次充放电后，其损失的容量就会恢复。

电池使用注意事项

*不要焚烧或拆解电池，其中的化学物质有腐蚀性，会伤害皮肤和眼睛。
*不要拉扯电池的引线或插头，防止损伤焊点和连接部位。
*不同型号的电池不可混用。
*不同型号的电池上焊接，需用连接片等进行焊接。

充放电
*初次使用前用小电流充满电。
*不可并联充电，否则会产生不规则充电电流。
*不可反向使用电池或使之短路。
*电池充分放电后，应延长充电时间以达到饱和电量。

存放
*请将电池存放于阴凉干燥之处。
*长期存放（如6个月以上）应用小电流将电池充放电3次，以恢复到饱和容量。
*在电池充满电或半满的情况下，不要将大量的电池密集存放。

关于锂离子电池:
锂离子电池是近几年才快速发展起来的，真正无污染的高性能二次电池。锂离子电池具有体积小、比能量大、寿命长，放电性能好等特点。短短几年时间里，已广泛应用于笔记本计算机、手机、便携式DVD及VCD等设备上。
　　锂离子电池的单体放电电压平台较高，为3.6V，为一般电池如镍氢、镍镉的3倍。故非常适用于需要高放电电压平台的场合，因放电电压较高，故体积也可以缩小很多。锂离子电池的放电电压范围一般为2.5~4.2V/单体。
　　锂离子电池对使用条件的要求也比较特殊，它要求将电压控制在2.5~4.2V/单体。如果使用时电压太低，会降低电池的使用寿命，充电时电压过高可能会引起爆裂。所以锂离子电池不能单独使用，必须配上电子保护线路以保证它工作在允许的范围之内，这样才能保证锂离子电池的安全性并有效的延长使用寿命。由于锂离子电池的特殊性，它对充电器的要求也相当高，锂离子电池最理想的充电方式为恒流恒压方式，先以恒流充电至4.2V/单体，然后转为恒压充电。当电流小到一定程度后充电结束。锂离子电池对充电器的电压精度要求较高。电压少于额定（4.2V）0.1V就会导致充电不足，约少充15%左右的电量。电压超过额定（4.2V）0.1V又会引起过充，影响电池的使用寿命。还有锂离子电池的充电电流不能过大，要与电池容量想匹配。所以锂离子电池充电器必须是针对它的特性开发的专用的充电器，而不能与别的电池充电器通用。锂离子电池的重量很轻，非常适用于便携式电器，锂离子电池的使用寿命相对较长，一般为镍氢电池的2-3倍，并且锂离子电池的自放电很小，可以长时间放置而不会失效。

法国SAFT锂电池应用知识：

现代电子仪表需用电池：
― 作为主电源（气、水、热表 + 读数器）
― 作为记忆后备和实时时钟电源（电表）

电子仪表为何使用锂电池？
― 工作电压超过2V
― 工作温度范围宽广
― 脉冲放电能力强
― 数年的工作寿命内可靠性高
― 安全性好

当前市场上有4种锂电化学体系：
Li-SOCl2 (LS) , Li-SO2 (LO) , Li-MnO2 (CR) , Li-CFX (BR)

SAFT能提供其中的3项： Li-SOCl2， Li-SO2，Li-MnO2
SAFT为多数仪表推荐使用Li-SOCl2电池

为什么是SAFT Li-SOCl2电池？
一、高电压及稳定工作电压（开路电压 >3.6V ，负载电压 >3.0V）
二、脉冲放电优势（建议最大脉冲：1秒/分，4500mA）
三、更为宽阔的工作温度范围（储存：-60/100℃ ，工作：-60/85℃）
四、更高的容量优势（1/2AA≥1.0AH AA≥2.25AH）
五、更少的自放电，更长地贮存、使用寿命（小于1%，5~15年）
六、更突出的安全性能（无运输限制，UL认证，符合EN50020“欧洲防爆电气标准”要求，可以在爆炸性环境下使用）
七、良好的记录和口碑（超过10年以上应用历史）

仪表行业对锂电池应用的要求：
一、电池预期寿命
二、脉冲时电压响应
三、工作温度范围
四、安全性
五、环境
六、旧电池处理
七、电池制造商的技术支持
一、电池预期寿命
取决于：
①单体电池中的锂金属数量；
②仪表消耗的电流；
③在储存和使用时“自放电”消耗的容量。

电表常用： SAFT Li-SOCl2 1/2AA （1.0Ah、1.2Ah）
水表常用： SAFT Li-SOCl2 AA （2.25Ah、2.7Ah）

SAFT Li-SOCl2 1/2AA 在20℃储存时，年自放电率 < 1%
在45℃储存时自放电率是20℃时的2倍

二、脉冲时电压响应
Li-SOCl2电池的寿命终点来得十分突然（其内阻的急剧增加），用纯电压读数展望早于5%的早期警告信号是困难的。
在有更多鉴别力的电流脉冲条件下，作出电压读数时，10%超前的信号是可能的。

三、工作温度范围
锂电池（一次性）能在宽广的温度范围内贮存和工作，特别是具有玻璃-金属的密封的Li-SOCl2电池，是唯一保证完美密封性和防止电解液损失的方法。

低温下：
取决于密封结构
（Li-SOCl2的气密密封无限制，而Li-MnO2的塑料密封易变脆，造成电液泄漏）
（SOCl2的凝固点为-104℃，因此在-60℃仍然可以工作；而Li-MnO2的有机电解质易凝固，不适合在-20℃以下工作。）

高温下：
取决于密封结构
（Li-SOCl2电池在120℃保持气密密封，而Li-MnO2的塑料/树脂密封易软化、开裂等）

SAFT Li-SOCl2 储存：-60/+100℃ 工作：-60/+85℃

四、安全性
安全性意味着在运输、贮存、操作、使用和处理过程中无电解液泄漏，电池泄放、解体（爆炸）或火焰之类不受欢迎的事件出现的能力。

在运输、贮存中：
a)SAFT Li-SOCl2电池不受运输限制，得到UL认证
b)以往无生产和运输过程中的不良记录

在正常使用中：
a) 气密性封装结构保证电池无泄漏；
b)常用的Li-SOCl2电池是碳包式结构，属“低功率”型。万一误操作时，具有和其它一次锂电池相同的安全性（短路时无泄漏、无爆炸，挤压时无爆炸、无起火）；
c)符合50020“欧洲防爆电气标准”的要求（可以在爆炸性环境下使用）。

在滥用条件下：
冲击、跌落、振动、撞击 → 无泄漏
挤压、针刺 → 无爆炸、无起火
在20℃下短路 → I max 0.8A T max 85℃ 无泄漏，无爆炸
充电 → OK，如果充分小的/充分短的（i.e.12mA/350hrs）（UL：MH12609）
加热 → 在150℃以上泄漏

安全性指南：
a)了解并掌握锂电池的特性，正确使用；
b)不要挤压、充电、拆卸、加热、焚烧或短路；
c)对锂电池的合理保护。

五、环境
所有的锂电池都包含活性物质，溶剂，化学盐，它们都可能影响环境
环境关注有关电池的尺寸和密封性是否在预期的目标内
注意锂电池工厂的安全记录，以及产品的运输和使用记录

SAFT LS电池和环境：
LS电池是小的和密封的
LS电池不含重金属（汞、铅、镉）
LS电池含有酸性的/腐蚀性的/非燃性的SOCl2和SO2，但不含可燃性的有机溶剂和高氯酸盐，以及在着火情况下不稳定的化学物质如MnO2
20多年来，已有数百万节LS电池存在我们日常生活环境里（住房、轿车、电脑），但没有任何记录记载健康/安全问题

六、旧电池处理
对于不同化学类型电池处理的地区法规是不同的
亚硫酰氯SOCl2技术使回收容易
电池回收商惯于处理锂电池

七、技术支持
SAFT专攻专业用途，并惯于研究仪表项目
SAFT的经验
仪表项目需要长时间的预备讨论
在项目启动后，最好尽早考虑电池的选择
经常评估仪表电路特性和工作温度条件

仪表行业在设计和使用电池中应注意的事项：
（1）设计
研发或设计人员选择电池应考虑：
a) 工作电流
b) 环境温度
c) 终止电压
d) 预期寿命
（2）检验
检验程序可根据用户而变化，但一般包括：
a) 外观检验
b) 尺寸检验
c) 开路电压检验（检出异常：①零电压 ②低电压 ③高电压；电压表：阻抗≥100kΩ/V，精度≥0.5级）
d) 负载电压检验（检查电池的良好工作和钝化状态）
e) 放电检验（评价电池的容量：C = I×t （mAh）
（3）贮存
SAFT锂原电池的重要建议是简单的：阴凉、通风良好的条件和期限最好不超过3年。在贮存的范围内，应用先进先出的原则（根据打印在外套管上的电池日期码）。
（4）操作
锂电池的操作是安全的，只要注意防止机械损坏和偶发性的短路。

在使用中，请注意以下事项：
a）用该电池前请勿除去原有包装；
b）为避免短路，请勿散装电池；
c）请勿加热超过85°C，或焚烧电池；
d）请勿解剖电池；
e）禁止给电池充电；
f）请勿直接在电池体上焊锡（应使用带引出片电池焊锡）；
g）请勿混用新旧电池，或产地不同的电池；
h）请勿反极。

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