電池選擇：需要考慮的一些因素

我們每天遇到的幾種裝置的儲(chǔ)能單元都是電池；它們有各種形狀、尺寸、參數(shù)和形狀。它們通常存在于車輛、應(yīng)急電源、移動(dòng)設(shè)備、平板電腦、iPad和許多其他便攜式電子設(shè)備中。但并非所有的設(shè)備都將使用同一類型的電池；每個(gè)設(shè)備都有自己的規(guī)格和電源要求，要為您的應(yīng)用選擇合適的電池，您需要一份電池選擇指南。

因此，在為下一個(gè)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)選擇電池時(shí)要考慮的因素將在本文中進(jìn)行研究。如果您對電池完全陌生，那么建議您先閱讀這篇關(guān)于電池類型及其應(yīng)用的文章，然后再進(jìn)一步了解電池選擇的基本原理。

在為應(yīng)用程序選擇電池時(shí)，您必須了解電池活動(dòng)中涉及的重要參數(shù)。電池的真相是，因?yàn)闆]有一種電池是理想的，所以沒有一種電池可以用于所有應(yīng)用。當(dāng)您選擇使用電池的一個(gè)參數(shù)時(shí)，您應(yīng)該能夠管理其他參數(shù)的耗盡。

例如，如果你想讓你的電池為你的應(yīng)用提供大量的能量，那么應(yīng)該降低電池的內(nèi)阻，這只能通過增加電極的表面積來實(shí)現(xiàn)。這樣的集熱器也被用來交換非活性的能量，因?yàn)檫@也提高了電流的密度。你必須放棄任何東西來獲得另一個(gè)電池，這樣才能在你的應(yīng)用程序中得到你想要的東西。下圖給出了重要的電池參數(shù)。

現(xiàn)在，為了了解其重要性以及在使用過程中對電池效率的影響，讓我們簡單地看一下每個(gè)電池參數(shù)。

在決定主電池和輔助電池時(shí)，可能沒有太多的不確定性，您只需決定電池是使用一次還是多次。初級(jí)（不可充電）電池可用于偶爾的應(yīng)用，如玩具、手電筒、煙霧探測器等，也可用于起搏器、手表和助聽器等無法充電的產(chǎn)品中。二次（可充電）電池可用于需要標(biāo)準(zhǔn)電源的應(yīng)用場合，如手機(jī)、電腦、汽車等。與原電池相比，二次電池由于具有充電能力，往往具有更高的自放電率，這是一個(gè)無知的事實(shí)。

電池，包括紐扣電池，圓柱形電池，袋式電池和棱柱電池，有不同的形狀和尺寸。為了使你的電腦舒適便攜，電池的大小真的很重要。適用于便攜式設(shè)備的AA、AAA和9V電池為標(biāo)準(zhǔn)尺寸。在空間較小但需要更多電力的應(yīng)用中，鋰電池（袋裝型）是廣泛首選的。如果電力需求較低，因?yàn)樗鼈兪欠浅］p和最小的電池類型，硬幣電池也可以考慮。

根據(jù)所使用的電極和電解液計(jì)算得出的電池最重要的特性之一是電池電壓（化學(xué)反應(yīng)）。有一種普遍的誤解，即在任何設(shè)備中，完全放電的電池都不會(huì)有0V的電壓。事實(shí)上，如果電池讀數(shù)為0V，它可能就沒電了。電池的輸出電壓應(yīng)始終從其標(biāo)稱電壓水平讀取。

鋅碳電池和鎳金屬氫化物電池使用水作為電解液，提供1.2V到2V的標(biāo)稱電壓，而鋰基電池使用的有機(jī)電解液可以提供3.2到4V的標(biāo)稱電壓。大多數(shù)設(shè)備的電子部件在3V電壓范圍內(nèi)運(yùn)行。如果你使用鋰電池，一個(gè)單電池電池就足夠給設(shè)備供電了。請注意，蓄電池電壓將不是恒定的，根據(jù)可用的蓄電池功率，蓄電池電壓在最小值和最大值之間會(huì)有所不同。這是每個(gè)電池的最小值和最大值。

如果你的電路以5伏的電壓運(yùn)行，而你用鋰電池充電，那么你的標(biāo)稱電壓只有3.2伏到4伏。在這些情況下，使用升壓轉(zhuǎn)換器電路將電路所需的蓄電池電壓轉(zhuǎn)換為5伏。如果你的工作電壓很高，如24伏或12伏，你可以使用一個(gè)12伏鉛酸電池或組合多個(gè)鋰電池串聯(lián)，以增加產(chǎn)生的輸出電壓，如果你需要高功率密度。

例如，使用水電解液工作的電池不能在0℃以下的溫度條件下使用，因?yàn)樗娊庖嚎赡茉?℃以下凍結(jié)，同樣，鋰基電池可以在-40℃下工作，但效率可能會(huì)降低。電池的性能會(huì)因溫度而大幅改變。

鋰離子電池的最佳充電速率在20°C到45°C的溫度范圍內(nèi)。如果您希望在該溫度范圍之外使用較低的電流/電壓，則充電時(shí)間會(huì)更長。如果電解液溫度低于5°C或10°C，則可以在電解液中生成枝晶鋰鍍層，這必須通過滴流充電來避免。

電池的強(qiáng)度決定了電池的運(yùn)行時(shí)間。電池功率/容量以瓦時(shí)（Wh）表示。通過將電池電壓（V）乘以電池在給定時(shí)間內(nèi)可以產(chǎn)生的電流量，確定瓦時(shí)。電池電壓幾乎設(shè)定好了，電池可以提供的電流寫在電池上，以安培小時(shí)額定值（Ah或mAh）表示。

考慮一個(gè)5V電池，容量為2安培小時(shí)（Ah），因此它的功率為10Wh。2Ah電池將產(chǎn)生2安培1小時(shí)或0.2A 10小時(shí)或0.02A（20mA）持續(xù)100小時(shí)。在給定的放電速率、溫度和截止電壓下，電池制造商通常會(huì)指定功率，其中容量始終取決于所有三個(gè)變量。

電池的容量可以告訴我們它能為應(yīng)用程序提供多少能量。例如，考慮一個(gè)12V，10Ah的汽車電池，電池的實(shí)際容量是120Wh（12V x 10Ah），但在一個(gè)3.6V筆記本電腦電池中，它的容量將是36Wh，這個(gè)電池具有相同的10Ah功耗（3.6Vx10Ah）。你可以從這個(gè)例子中看到，一個(gè)汽車電池所能容納的電量是筆記本電腦電池的三倍，盡管它們有相同的啊。

大功率電池在高放電速度下總是具有快速放電能力，例如電動(dòng)工具或車輛啟動(dòng)機(jī)電池的應(yīng)用，而大多數(shù)大功率電池的能量容量很低。

這時(shí)你就會(huì)明白，電池的所有特性通常都取決于電池中所含的化學(xué)成分，所以在選擇電池類型時(shí)，你應(yīng)該更加清醒。電池被稱為鉛酸電池、堿性電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池和鋰聚合物電池。

對于大多數(shù)便攜式電子設(shè)備來說，電池將是物料清單（BOM）中最昂貴的部分之一，因此它將在大多數(shù)時(shí)間影響您的電子應(yīng)用程序的總成本。因此，你應(yīng)該知道你的產(chǎn)品規(guī)格和預(yù)算，然后為你的產(chǎn)品選擇合適的電池。

并非所有的電池都是在開發(fā)后直接使用的，但在使用之前，它們會(huì)在貨架上放置很長時(shí)間。電池的保質(zhì)期決定了電池可以閑置多久。在原電池中，保質(zhì)期在很大程度上被認(rèn)為是現(xiàn)實(shí)，因?yàn)槎坞姵匾坏┦褂镁涂梢猿潆?。例如，在火警警?bào)器裝置中，電池可以閑置多年，直到探測到火災(zāi)并啟動(dòng)警報(bào)。電池即使長時(shí)間不用也能保持輸出，所以要小心。

既然我們已經(jīng)了解了在為便攜式電子應(yīng)用選擇電池之前應(yīng)該考慮的標(biāo)準(zhǔn)，讓我們看看常見的電池選擇案例。請記住，這些只是提示，而不是困難的書面指南。

?您可以將鉛酸電池用于耗電較多的物品，包括投影儀、大型音響系統(tǒng)和機(jī)動(dòng)化項(xiàng)目。如果你打算使用大量的電池，你可以選擇“深海循環(huán)”電池。

?如果您的電子產(chǎn)品需要非常小的尺寸，您可以選擇鋰幣電池或小型鋰聚合物電池，每側(cè)大約一英寸。

?如果要制造零件，請大量使用普通尺寸的廉價(jià)堿性電池。所以客戶認(rèn)為更換它們很容易。

?如果您想讓產(chǎn)品便于用戶使用，可由客戶自行調(diào)整電池容量為9V或AA。

?如果電路需要大約5V的輸入，則使用3個(gè)堿性（4.5V）或4NiMH（4.8V）電池。

?使用當(dāng)?shù)厣痰甑碾姵丶苤谱饕粋€(gè)可充電電池組，并將其與鎳氫電池混合，然后開始為電池充電。

?如果您想用堿性電池更換任何可充電電池，請測試您的系統(tǒng)，以確保它能在較低電壓下正常工作。

?如果您希望電池壽命更長，請始終使用帶傳感器的優(yōu)質(zhì)充電器，以確保正確充電和滴流充電，因?yàn)槭褂昧畠r(jià)充電器會(huì)損壞電池組中的電池。

如何為你的汽車購買合適的電池

1如何選擇電池？
選擇電池時(shí)要考慮的因素
可充電/不可充電電池
空間可用性
操作系統(tǒng)電壓
工作溫度
電池容量-功率和能量
電池化學(xué)
電池成本

2我的車用多大尺寸的電池？
您汽車的電池組大小可以在車主手冊的電池部分找到。如果您無法再訪問原始用戶手冊，您也可以參考電池零售商提供的參考指南，以確定適合您汽車的電池組大小。

三。家里需要多少Ah電池？
您需要的電池必須足夠強(qiáng)大，以提供至少2小時(shí)所需的電力。由于電池電壓通常取12伏，這里是如何計(jì)算電池容量的。所以，一個(gè)容量等于或高于140安的電池就足夠你的家了。

4如何選擇合適的電池？
要想為您的車輛提供合適的蓄電池電源，您需要考慮冷起動(dòng)電流（CCA）和備用容量（RC）。起動(dòng)電流是衡量蓄電池起動(dòng)功率的指標(biāo)，應(yīng)始終符合車輛的標(biāo)準(zhǔn)要求。查閱用戶手冊了解這些規(guī)格。

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