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Come scegliere le batterie al litio per i contatori del gas

Le batterie al litio hanno una lunga durata che le rende adatte all'uso per contatori elettrici e contatori del gas

Le batterie al litio hanno molte caratteristiche che le rendono adatte all’uso per i contatori elettrici e per quelli del gas. Hanno una durata molto lunga che può superare anche i 25 anni e l'assenza di acqua consente di operare a temperature estreme. Sono quindi molto adatte per mercati come le smart grid, i contatori automatici, le reti mesh wireless, gli equipaggiamenti di sicurezza e altri dispositivi dove la ricarica non è pratica o addirittura impossibile.

Come scegliere la batteria giusta

Le batterie sono la linfa di un dispositivo wireless, fornendo l'essenziale energia richiesta per la raccolta di dati affidabili. La batteria giusta è essenziale, soprattutto per il wireless con moduli di comunicazione progettati per il lungo termine, dove la batteria ha costi di sostituzione elevati e la durata delle attrezzature è fondamentale. La scelta è complicata dalla vastità di opzioni tra le pile chimiche come le alcaline, le zinco carbone, le zinco-aria e litio, e dal fatto che spesso è difficile distinguere una batteria di qualità superiore da una inferiore. Questo richiede una conoscenza approfondita del prodotto giusto per garantire la soluzione ottimale per la gestione dell'alimentazione.

Per valutare le possibili opzioni bisogna considerare i requisiti specifici per l'applicazione. Ad esempio, i consumatori di pile alcaline sanno che queste vanno bene per applicazioni che richiedono solo pochi mesi di vita in un intervallo di temperatura moderata e dove la sostituzione della batteria è relativamente semplice grazie alla facile accessibilità. Poco costose e facilmente reperibili, le batterie alcaline non sono buone però per le applicazioni che richiedono una lunga durata a temperature estreme.

La scelta ottimale inizia con una valutazione attenta della potenza e delle esigenze, sulla base di una lista di priorità come tensione, capacità, dimensioni, peso e speciali forme di imballaggio, vita prevista, temperatura e questioni ambientali, oltre naturalmente ai costi. Poi dovrebbero essere considerati requisiti speciali come la necessità di sostenere alti impulsi di corrente o un elevato tasso di scarico.

Le batterie al litio per applicazioni a lungo termine offrono opportunità di crescita all'interno di mercati come la smart grid, le utility di lettura del contatore automatico, le reti mesh wireless, il sistema di controllo dati, i dispositivi di emergenza, gli equipaggiamenti di sicurezza e altri dispositivi di telerilevamento dove la ricarica non è pratica o addirittura impossibile. Il litio è la scelta preferita a causa della sua intrinseca carica negativa, che supera quella di tutti gli altri metalli. Il litio è il metallo solido più leggero, ed offre la specifica più alta di energia (energia per unità peso) e densità di energia (energia per unità di volume) di tutte le batterie disponibili chimiche. Le celle di litio, tutte che utilizzano un elettrolita non acquoso, hanno un OCVs normale tra 1.5V e 3.6V. L'assenza di acqua consente anche ad alcune batterie al litio di operare a temperature estreme (-55 ° C a +150 ° C).

Le batterie al litio non sono tutte uguali

Nonostante l’idea comune che tutte le batterie al litio siano sostanzialmente uguali, la famiglia di batterie al litio è in realtà molto diversificata. Esistono monofluoride con poli di carbonio (Li / CFX), biossido di manganese (Li/MnO2) e cloruro di tionile litio (Li/SOCl2). Ogni soluzione offre vantaggi e svantaggi. I poli a monofluoride di carbonio (Li / CFX) e biossido di manganese (Li/MnO2) sono più adatti per applicazioni che non richiedono una lunga durata o una possibile esposizione a temperature estreme. Tuttavia, quando la batteria ha una vita estremamente lunga, il campo di temperatura, le dimensioni della batteria e il peso ridotto sono considerazioni importanti, e la batteria al litio migliore è quella al tionile litio cloruro (LTC), che è disponibile in due modalità: bobina o spirale.

Entrambe contengono un elettrolita non acquoso. Quella a spirale aumenta la superficie dell'anodo. Ciò implica materiali più attivi come separatori, per cui le prestazioni complessive sono ridotte e la densità di energia si abbassa. Inoltre, la superficie extra porta a una maggiore auto-scarica. Come risultato, queste batterie a spirale LTC consegnano solo 800Wh / l densità di energia con una gamma di temperature da -55 º C a +85 º C e una durata massima di circa 8 anni.
Al contrario, le batterie al litio a bobina sono in grado di erogare energia di densità di gran lunga superiore (1.420 Wh / l) e sono in grado di resistere a temperature estreme (da -55 ° C a +150 ° C). A causa di una bassa autoscarica (meno dell’1% all'anno), offrono anche una durata molto lunga, più di 25 anni secondo le testimonianze dei clienti.

Le batterie al litio LTC hanno una comprovata esperienza per le applicazioni di misurazione. Dal 1990, tali batterie sono state utilizzate per i contatori elettronici del gas. Inoltre, nel 1984, è stato prodotto il primo contatore automatico (AMR) per il mercato del gas, che è stato alimentato da batterie al litio LTC AAsize. Oltre 3 milioni di questi dispositivi sono stati distribuiti in tutto il mondo, e praticamente tutti continuano ad operare sulle loro batterie originali dopo 25 anni. L’affidabilità a lungo termine è particolarmente critica per l'industria, perché prorogare la durata della batteria si traduce in una maggiore produttività e redditività, eliminando la necessità di cambiare la batteria.

Il venditore deve quindi operare un processo di selezione, tenendo conto delle referenze dei clienti con i risultati dei test per i parametri verificabili, quali l'impulso della batteria, gli impulsi a bassa temperatura, lo scarico e la ripetibilità. Applicando fedelmente queste ed altre pratiche di buon senso durante il processo di selezione il venditore aiuterà a garantire anni di prestazioni della batteria senza problemi.

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