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能單元都是電池；它們有各種形狀、尺寸、參數和形狀。它們通常存在于車(chē)輛、應急電源、移動(dòng)設備、平板電腦、iPad和許多其他便攜式電子設備中。但并非所有的設備都將使用同一類(lèi)型的電池；每個(gè)設備都有自己的規格和電源要求，要為您的應用選擇合適的電池，您需要一份電池選擇指南。

因此，在為下一個(gè)電子產(chǎn)品設計選擇電池時(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(lèi)型及其應用的文章，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。電池的真相是，因為沒(méi)有一種電池是理想的，所以沒(méi)有一種電池可以用于所有應用。當您選擇使用電池的一個(gè)參數時(shí)，您應該能夠管理其他參數的耗盡。

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

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

在決定主電池和輔助電池時(shí)，可能沒(méi)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（不可充電）電池可用于偶爾的應用，如玩具、手電筒、煙霧探測器等，也可用于起搏器、手表和助聽(tīng)器等無(wú)法充電的產(chǎn)品中。二次（可充電）電池可用于需要標準電源的應用場(chǎng)合，如手機、電腦、汽車(chē)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(wú)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。適用于便攜式設備的AA、AAA和9V電池為標準尺寸。在空間較小但需要更多電力的應用中，鋰電池（袋裝型）是廣泛首選的。如果電力需求較低，因為它們是非常輕和最小的電池類(lèi)型，硬幣電池也可以考慮。

根據所使用的電極和電解液計算得出的電池最重要的特性之一是電池電壓（化學(xué)反應）。有一種普遍的誤解，即在任何設備中，完全放電的電池都不會(huì )有0V的電壓。事實(shí)上，如果電池讀數為0V，它可能就沒(méi)電了。電池的輸出電壓應始終從其標稱(chēng)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的標稱(chēng)電壓，而鋰基電池使用的有機電解液可以提供3.2到4V的標稱(chēng)電壓。大多數設備的電子部件在3V電壓范圍內運行。如果你使用鋰電池，一個(gè)單電池電池就足夠給設備供電了。請注意，蓄電池電壓將不是恒定的，根據可用的蓄電池功率，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伏的電壓運行，而你用鋰電池充電，那么你的標稱(chēng)電壓只有3.2伏到4伏。在這些情況下，使用升壓轉換器電路將電路所需的蓄電池電壓轉換為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，因為水電解液可能在0℃以下凍結，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。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(cháng)。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(guò)滴流充電來(lái)避免。

電池的強度決定了電池的運行時(shí)間。電池功率/容量以瓦時(shí)（Wh）表示。通過(guò)將電池電壓（V）乘以電池在給定時(shí)間內可以產(chǎn)生的電流量，確定瓦時(shí)。電池電壓幾乎設定好了，電池可以提供的電流寫(xiě)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用程序提供多少能量。例如，考慮一個(gè)12V，10Ah的汽車(chē)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(chē)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(chē)輛啟動(dòng)機電池的應用，而大多數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(lèi)型時(shí)，你應該更加清醒。電池被稱(chēng)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。

對于大多數便攜式電子設備來(lái)說(shuō)，電池將是物料清單（BOM）中最昂貴的部分之一，因此它將在大多數時(shí)間影響您的電子應用程序的總成本。因此，你應該知道你的產(chǎn)品規格和預算，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(kāi)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(cháng)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為是現實(shí)，因為二次電池一旦使用就可以充電。例如，在火警警報器裝置中，電池可以閑置多年，直到探測到火災并啟動(dòng)警報。電池即使長(cháng)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用選擇電池之前應該考慮的標準，讓我們看看常見(jiàn)的電池選擇案例。請記住，這些只是提示，而不是困難的書(shū)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、大型音響系統和機動(dòng)化項目。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(hù)認為更換它們很容易。

?如果您想讓產(chǎn)品便于用戶(hù)使用，可由客戶(hù)自行調整電池容量為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。

?使用當地商店的電池架制作一個(gè)可充電電池組，并將其與鎳氫電池混合，然后開(kāi)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，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(cháng)，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，因為使用廉價(jià)充電器會(huì )損壞電池組中的電池。

如何為你的汽車(chē)購買(mǎi)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(chē)用多大尺寸的電池？
您汽車(chē)的電池組大小可以在車(chē)主手冊的電池部分找到。如果您無(wú)法再訪(fǎng)問(wèn)原始用戶(hù)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(chē)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(chē)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，應始終符合車(chē)輛的標準要求。查閱用戶(hù)手冊了解這些規格。

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