극단론자

배터리를 신중하게 지정하면 원격 무선 센서의 운영 비용이 절감됩니다. 이 기능은 전자책 AUTOMATION 2023 Volume 3: IIoT & Industry 4.0에서 제공됩니다.

산업 사물 인터넷(IIoT)은 SCADA, 프로세스 제어, 산업용 로봇 공학, 자산 추적, 안전 시스템, 환경 모니터링, 보안 시스템, M2M, AI 및 무선 메시 네트워크 등이 있습니다. 산업용 등급 리튬 배터리를 사용하면 원격 데이터를 보다 지능적으로 적용하여 운영 효율성을 개선하고, 품질 관리를 강화하고, 자산을 추적하고, 환경 지속 가능성을 높이고, 공급망을 최적화하고, 효율성을 향상할 수 있습니다. 현장 예측 유지 관리 프로그램 등. 또한 배터리를 사용하면 장치를 직접 배선해야 하는 비용과 시간이 많이 소요되는 작업이 필요하지 않습니다. 선택할 수 있는 배터리 화학이 다양하므로 이상적인 전력을 식별하는 프로세스에는 다음을 포함한 다양한 기준이 필요합니다.

원격 무선 장치의 안정성은 배터리만큼 중요합니다. 작동 수명을 최대화하기 위해 설계 엔지니어는 활성 모드에서 소비되는 에너지량(펄스의 크기, 지속 시간 및 빈도 포함)과 같은 다양한 요소를 고려해야 합니다. 장치가 대기 모드에 있는 동안 소비되는 에너지량(기본 전류) 보관 기간(보관 중 정상적인 자체 방전으로 인해 용량이 감소함) 열 환경의 영향(보관 및 현장 작업 포함) 장비 차단 전압(배터리 용량이 소진되거나 극한의 온도에서 센서가 작동하기에는 전압이 너무 낮은 지점으로 떨어질 수 있음) 가장 중요한 점은 설계 엔지니어가 배터리의 연간 자체 방전율을 고려해야 한다는 점입니다. 이는 종종 장치를 작동하는 동안 소비되는 에너지 양을 초과합니다.

다양한 기본(비충전식) 리튬 배터리 화학 물질을 사용할 수 있습니다(표 1). 스펙트럼의 한쪽 끝에는 높은 연속 에너지를 제공하지만 매우 높은 자체 방전율(배터리 수명을 제한함), 낮은 용량 및 에너지 밀도(크기와 부피를 추가함), 작동 불능 등의 문제가 있는 저렴한 알카라인 배터리가 있습니다. 수성 성분을 사용하기 때문에 극한의 온도에서도 사용할 수 있습니다. 스펙트럼의 반대편 끝에는 산업용 등급 리튬 화학이 있습니다. 가장 가벼운 비기체 금속인 리튬은 다른 모든 금속을 능가하는 고유의 음전위를 특징으로 하며, 가장 높은 비에너지(단위 중량당 에너지), 가장 높은 에너지 밀도(에너지 단위 부피당) 및 2.7~3.6V 범위의 더 높은 전압(OCV)을 제공합니다. 리튬 배터리 화학 물질은 비수성이므로 매우 추운 온도에서도 동결될 가능성이 적습니다. 보빈형 리튬 염화 티오닐(LiSOCl2) 배터리는 가장 높은 용량과 에너지 밀도를 제공하고 극한의 온도에서도 견딜 수 있기 때문에 장기간 배포에 압도적으로 선호됩니다. 가장 극한의 온도(-80°C ~ +125°C)에서 작동하며 특정 셀의 경우 연간 자체 방전율이 0.7%에 불과하므로 배터리 수명을 40년으로 늘릴 수 있습니다. 보빈형 LiSOCl2 배터리는 다음과 같은 이점을 제공합니다.

Cattlewatch AI 지원 전자 목걸이를 사용하면 목장주들은 초저전력 LoRaWAN 네트워크를 사용하여 행동 정보와 경고를 제공함으로써 가축 떼를 원격으로 추적할 수 있습니다. 무리 중 일부 구성원은 전체 무리를 포함하는 무선 기계 네트워크를 형성하는 태양열 통신기를 갖추고 있습니다. Tadiran TLI 시리즈 충전식 리튬 이온 배터리는 극한의 온도를 견딜 수 있고 최대 20년의 작동 수명과 5,000회의 완전 재충전 주기를 제공하며 원격 무선 통신에 전력을 공급하는 데 필요한 높은 펄스를 생성하는 경량 솔루션을 만듭니다.

모든 배터리는 셀을 사용하지 않거나 연결을 끊은 상태에서도 화학 반응으로 인해 소량의 전류가 흐르기 때문에 일정량의 자체 방전이 발생합니다. 자체 방전은 표면에 염화리튬(LiCl)의 얇은 막이 형성되는 패시베이션 효과를 제어하여 최소화할 수 있습니다. 자체 방전을 일으키는 화학 반응을 줄이기 위해 리튬 양극의 표면을 전극과 분리합니다. 셀에 부하가 가해질 때마다 배터리는 초기에 높은 저항을 경험하고 방전 반응이 보호층을 소멸하기 시작할 때까지 일시적인 전압 강하를 경험합니다. 이 과정은 부하가 적용될 때마다 계속 반복됩니다. 부동태화 효과는 상황에 따라 달라질 수 있습니다. 셀의 현재 방전 용량, 보관 기간, 보관 온도, 방전 온도 및 이전 방전 조건에 따라 셀을 부분적으로 방전한 후 부하를 제거하면 시간이 지남에 따라 부동태화 수준이 증가합니다. 자체 방전을 줄이기 위해서는 부동태화 효과를 활용하는 것이 필수적이지만 에너지 흐름을 과도하게 제한하면 문제가 될 수 있습니다. 보빈형 LiSOCl2 셀은 부동태화 효과를 활용하는 능력 측면에서 크게 다릅니다. 예를 들어, 최고 품질의 보빈형 LiSOCl2 배터리는 연간 0.7%의 낮은 자체 방전율을 특징으로 하여 40년 후에도 원래 용량의 거의 70%를 유지합니다. 반대로 품질이 낮은 LiSOCl2 셀은 자체 방전율이 연간 3%에 달해 10년마다 사용 가능한 용량의 거의 30%를 소모하여 작동 수명을 크게 단축할 수 있습니다.