温度范围

你的电池必须在成品设备的温度范围内工作。虽然这似乎很明显，但我们经常看到消费类设备试图在工业或军事环境中使用。

典型温度范围

-20°C至+60°C(-4°F至+ 140°F)
工业/军事-40°C至+85°C(-40°F至+185°F)
汽车-40°C至+115°C(-40°F至+239°F)
地球物理-井下0°C至+ 150°C(32°F至+302°F)

当然，有时可能需要更广泛的东西，但这些是一般类别。

能力

如何计算所需的容量

在电池领域，容量通常以安培小时或毫安小时表示，因为我们处理的是低功率设备，我们将使用mAh(毫安小时)。这个额定值取决于电池的漏极率、所需电压、工作温度和自放电。电池目录通常会列出最有利的评级，就像汽车的每加仑英里评级一样。对于用于低至中等倍率应用的锂电池，容量将显示为1,000小时放电。所以如果你遇到一个1000毫安时的电池，你可能会认为它的额定值是1毫安的电阻放电。当你的排水率增加，你的容量将减少，由于放电的效率低下，因为你的负荷减少，你的容量将减少，由于电池的自放电。电池制造商提供曲线来处理这些考虑。

电压的考虑

最低电压

你的设备能工作的最低电压是多少?在计算容量时，许多电池类型显示出不切实际的寿命结束电压。确保你理解所使用的数字。一个例子是常见的日常碱性电池，标称电压是1.5伏，但要达到额定容量，你需要操作到0.8伏。

额定电压

这是制造商在标签上写的，通过一般使用可能会令人困惑，特别是在处理包含串联电池的电池组时。一个很好的例子是相对较新的锂电池领域，一般假设电池是3.0伏，然而，现实是电池的电压从2.8到3.9伏，有一些特殊的电压降至1.5伏。

处理脉冲

在查看脉冲时，应考虑脉冲期间的最小电压和对整体电池寿命的影响。了解电池的阻抗，它随电池寿命的变化而变化，也随温度的变化而变化，这是判断电池电压降的必要条件。更复杂的是，脉冲产生的内部反应会对电池寿命产生负面影响。使用并联电容器可以大大提高性能和电池寿命。与其他参数一样，如果你停留在电池容量损耗的中心，你应该没有问题，但是当你达到更高的损耗率时，应该咨询电池制造商的建议。

机械方面的考虑

内部施工技术

通常，电池被分解成具有有限表面积结构的线轴和具有多个表面以增加表面积的螺旋。

• 筒子-由阳极和阴极之间的一个界面组成，通常在锂电池的外周长。通过限制表面积，你也限制了电池的自放电。这也限制了提供高电流的能力，如果您正在为本质安全应用程序构建某些东西，这将是一个优势。这些电池通常用于光至中等漏率。

• 螺旋-通过采用阴极/阳极界面并将其包裹在山魈上，您可以获得更大的表面积，从而实现更高的漏极率。这对于军用收发器中的高漏极应用是必要的。另一方面，当你有这种高速率能力时，你必须采取措施限制电流，以防止系统在意外短路时自毁。

电池持有者

虽然对于需要频繁更换电池的设备来说是必需的，但它们在电池选择过程中也存在自己的一套可靠性问题。需要考虑的是材料的强度随时间的推移，以保持电池端子上的恒定压力;现在许多持有人都有盖子，这在这方面有帮助。在低漏极应用中，考虑低电流是否足以使触点保持在通过这些低电流的状态。

连接器

这可能是一个很好的妥协，无论是营销方面的考虑或可用的板空间使得使用焊接在电池是不可行的。

焊接在

从可靠性和初始成本的角度来看，这应该是首选。为什么要费尽周折地计算适合10年或更长寿命的电池，然后在连接方法上妥协呢?

典型的应用程序

为了实际使用，让我们看一些典型的应用程序。

低功耗数据记录仪

温度范围-40°C至+85°C
最小电压3.0V
最大电压4.0V
电源要求，连续3µA
读取期间600µA, 150msec
读取可以从每分钟1次编程到每255分钟1次。

首先计算最大功率需求。
由于单位很小，我们就用年来表示吧。
3µA = 0.003mA × 24(小时/天)× 365(天/年)=26.28 mah /年
最坏脉冲负载
60(分钟)× 24(小时)× 365(天)= 525600分钟
525,600 × 150msec = 78,840秒负载
78,840 ÷ 60(秒)÷ 60(分)= 21.9小时
21.9小时× 0.6 mA =13.14毫安时

运行1年所需的总功率为13.14 + 26.28 = 39.42mAh。平均漏损率为17.52 (mAh) ÷ 8760(小时/年)= 0.0045mA = 4.5µA。在这个数字上，我们必须加上电池的自放电;此数据由电池制造商提供，基于负载和温度。

使用图1我们可以看到，在平均排水量为4的情况下（1）/2µA电池(TL-5186)应产生310mAh (400mAh电池额定值与310mAh电池额定值之间的差异可归因于自放电)电池寿命= 310/4（1）/2µA = 68889小时或7.86年。

图1所示。TL-5186放电特性。

其他需要考虑的事项

负载电压和容量超过温度

看到图2检查上述应用的负载电压是否超过温度，没有发现问题。看到图3对于超过温度的容量，我们可以看到，在72°C的容量将是280mAh，在- 30,330mah。由于我们的平均温度为25°C，我们回到310容量，发现估计电池寿命为7年以上。

图2。TL-5186电压与温度关系。

图3。TL-5186容量与电流。

如果出于某种原因，我们需要更多的寿命，但没有空间容纳更大的电池，我们可以考虑一系列专门设计的低自放电设计。对于这种大小的电池，我们可以看看TL-4986

看到图4从5µA的放电曲线中，我们可以看到预期的容量应该是370mAh。如果我们使用这种细胞，我们可以预期平均寿命为9.38岁。

图4。TL-5186卸料特性。

上面的应用程序演示了一种相当直接的方法，可以用于内存备份或实时时钟备份。