Ogniwa litowo-tionylowe oraz ich wersje hybrydowe to jedne z najnowocześniejszych źródeł energii, które dzięki swojej wydajności i trwałości stają się najczęstszym wyborem zasilania dla sensorów oraz urządzeń automatyki budynkowej, przemysłowej i IoT.
Ogniwa Li-SoCl2 są coraz częściej wykorzystywane w skrajnie różnych dziedzinach życia, a współczesny Smart Metering wody i gazu, wręcz nie mógłby bez nich istnieć!
W Polsce pracuje już kilkaset tysięcy liczników wody i nakładek na liczniki, które bez zasilania ogniwami litowo-tionylowymi nie byłyby w stanie pracować w czasie przewidzianym normami, wynoszącym ponad 10 lat (dwa okresy legalizacyjne). Do tej grupy urządzeń dołączają sensory stosowane w HVAC, Smart Home, Smart Building oraz dataloggery i lokalizatory.
Poniżej przedstawiamy najnowsze rozwiązania i analizy z eksploatacji sensorów zasilanych ogniwami litowo-tionylowymi.
Ogniwa Li-SoCl2 i hybrydy charakteryzują się dużą pojemnością oraz niskim stopniem samorozładowania. Oznacza to, że są w stanie magazynować dużo energii, a jednocześnie jej nie tracą w trakcie przechowywania (utrata energii to maksymalnie 1%–2% na rok).
Gęstość energii (wolumetryczna i grawimetryczna) jest w ogniwach Li-SoCl2 i hybrydach znacznie większa niż w innych rodzajach chemii. Dzięki temu ogniwa te mogą być stosowane jako źródło zasilania w urządzeniach medycznych i militarnych, gdzie niezawodność jest kluczowa.
Ograniczeniem chemii litowo-tionylowej jest relatywnie niewielki prąd jaki oferuje takie ogniwo – zależnie od konstrukcji od 25 do około 100 mA, lecz ogniwo w wersji hybrydowej potrafi zaoferować już kilkaset mA obciążalności prądowej w impulsie, co w zupełności wystarcza do uruchomienia komunikacji bezprzewodowej Low Power WAN, jak LoRaWAN, Zigbee, GPRS czy NB-IoT.
Chemia Li-SoCl2 charakteryzuje się dużą stabilnością, także w skrajnych temperaturach, gdzie inne ogniwa zawodzą. W wersjach specjalnych ogniwa litowo-tionylowe mogą pracować w temperaturach od -70°C do nawet 150°C (specjalne wykonania w naszej ofercie), dzięki czemu mogą pracować we wszelkich aplikacjach outdoor, a jako dataloggery:
Praca w tak skrajnych temperaturach, powoduje uszkodzenia ogniwa oparte na innych rodzajach chemii.
Intrinsic Safety (IS) to podejście do projektowania urządzeń trafiających do stref niebezpiecznych. Idea polega na zmniejszeniu dostępnej energii do poziomu, w którym jest ona zbyt niska, aby spowodować zapłon, co oznacza zapobieganie iskrzeniu. IS to także zapobieganie przegrzewaniu i wydzielaniu w takcie pracy związków chemicznych, które mogą spowodować korozję, uszkodzenie izolacji czy wejście w reakcje.
Bardzo ważnym atutem ogniw hybrydowych jest także bezpieczeństwo ich stosowania, w przeciwieństwie do niektórych innych źródeł energii nie emitują szkodliwych gazów ani nie są podatne na przecieki.
W porównaniu z ogniwami litowo-jonowymi nie ulegają zapłonowi czy spęcznieniu/zgazowaniu. Niewielki prąd oferowany przez ogniwa litowo-tionylowe staje się sprzymierzeńcem tam, gdzie istotna jest iskrobezpieczność, gdyż chemia Li-SoCl2 nie jest w stanie wywołać samoczynnie iskry.
Także ogniwa hybrydowe często uzyskują kluczowe certyfikaty bezpieczeństwa takie jak: UL1642, Un38.3, czy też ATEX.
Za wyborem ogniw Li-SoCl2 przemawia również aspekt ekonomiczny, pomimo początkowego wyższego kosztu zakupu. Porównać trzeba bowiem długi czas działania oraz techniczne koszty wymiany ogniw.
Jeśli urządzenie przewidziane jest do wieloletniej eksploatacji, a w dodatku posiada normę szczelności, np. IP67, to jego otwarcie wiąże się z ryzykiem utraty szczelności i potencjalną awarią urządzenia. Konieczność wymiany baterii to także przerwy w działaniu, a w rezultacie przerwy w kontroli procesów, co może być przyczyną strat, tysiące a nawet miliony razy większych, jak różnica w cenie ogniw wybranych do zasilania.
Jeśli to porównanie wydaje się przesadzone, to prosimy zwrócić uwagę, że ogniwa litowo-tionylowe montowane są wewnątrz wielu nierozbieralnych urządzeń, jak liczniki wody, gdzie pracują przez całkowity projektowany czas życia urządzenia.
Jeśli dodamy do tej listy urządzenia IoT, krytyczne a stosowane już masowo, takie jak:
dojdziemy do wniosku, że raz drożej znaczy taniej.
Temat zastosowania ogniw hybrydowych w urządzeniach Smart Home został szczegółowo poruszony w artykule, w którym to prezentowaliśmy ogniwa marki EMB.
Firma EVE przeprowadzała badania na swoich ogniwach ER26500, w połączeniu z SPC1520 (konstrukcja hybrydowa). Badanie to miało na celu odpowiedzieć na pytanie: czy superkondensator nie skraca cyklu życia ogniwa litowo-tionylowego?
Z poniższego wykresu prowadzonego podczas badań R&D, można odczytać charakterystykę rozładowania ogniwa zestawu hybrydowego.
Podczas testów ogniwa zostały umieszczone w czujniki temperatury.
Przeprowadzone badania pokazały, że 54 sekundy ładowania superkondensatora pozwalają zamagazynować energię, która w piku pozwala pozyskać chwilowy prąd impulsu aż 300mA.
Dla łącznej pojemności ogniw wynoszącej 7,75Ah uzyskano 5969 transmisji bezprzewodowych, obciążających ogniwo hybrydowe pikiem 300mA, zanim napięcie na ogniwie spadło z 3,6V do granicznej wartości 2,8V.
Firma JM elektronik posiada w swojej ofercie szereg ogniw sprawdzonych dostawców, utrzymujących najwyższe standardy jakości wśród których warto wymienić takich jak: EEMB, EVE czy HCB, także w wersjach hybrydowych czy customizowanych.
Wartość dodana biznesowego partnerstwa z nami, wynika z faktu że JM elektronik współpracuje BEZPOŚREDNIO z producentami ogniw, dzięki czemu możemy zapewnić najlepszy stosunek ceny do jakości.
Zapewniamy ogniwa w bardzo dobrej cenie. Wystarczy wspomnieć o najlepszej w Polsce cenowo propozycji zakupu ogniw ER14250 czy ER18505, która to jako promocja cyklicznie wraca w naszej ofercie.
Zapewniamy doradztwo naszego Product Managera Power Solution, który dla Państwa wskaże najlepszego dostawcę i alternatywne rozwiązania. Transferujemy wiedzę od producentów wprost do Klientów.
Zapraszamy do kontaktu pod adresem e-mail: powersolutions[at]jm.pl
Zapewniamy dostępność ogniw w naszych magazynach, dzięki czemu w ciągu niemal doby inżynierowie mogą otrzymać próbki, a w ciągu dni większe zamówienia. Dziesiątki tysięcy ogniw dostarczamy w czasie nieprzekraczającym kilku tygodni, a w przypadku stałych Klientów, współpracujemy w zakresie utrzymywania dla nich minimalnych stanów magazynowych.
Zachęcamy również do przeczytania naszego artykułu poświęconego rozwiązaniom Power Solutions. Znajdą tam Państwo nie tylko informacje na temat ogniw hybrydowych, ale również customizowanych i secondary oraz cenne informacje jak transportować i przechowywać ogniwa.
Zapraszamy do zapoznania się z naszymi szkoleniami video dostępnymi dla zalogowanych użytkowników Portalu B2B.
Jeżeli nie mają Państwo jeszcze NIEODPŁATNEGO konta, to zachęcamy do jego założenia>>
Portal B2B umożliwia:
