纽扣锂电池 CR2032 电池规格

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2022-01-28 20:29:11

我正在使用 CR2032 电池模块来操作 BLE 4.1 模块。用于通信的 BLE 无线电需要大约 3.5ma 到 5ma 的电流。但是当我查看电池的数据表 ( https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/maxell_cr2032_datasheet.pdf ) 时,它显示标称放电电流为 0.2mA。

我的问题是:在BLE通信过程中,当电流大约为5mA时,这个电池能提供这个电流吗?还出于什么目的显示标称放电电流值?

3个回答

我的博士论文是关于无线传感器网络中的能量管理,并且正在使用 CR2032 电池与传感器节点合作。我们自己设计了节点(我的主管设计了 PCB,我设计了固件和所有与能源相关的测试)。

我可以确认上面的人所说的你可以从一个新的 CR2032 电池中获得 100mA 的峰值。但正如他们所说,要获得以 mAh 为单位的标称容量,您需要在指定的标称电流和温度下对其进行放电。

我正在研究的传感器节点在传输时消耗了大约 27-35mA。但传输一次持续 110-140 毫秒,每分钟一次。在室温下,使用单个 CR2032 与 CapXX 的 75mF 超级电容器并联,我们设法使用了 CR2032 额定容量的约 87%(测试节点平均运行 99 天)。我们使用了 Renata 的 CR2032。没有超级电容器的相同设置平均会减少大约 10-15 天的功能时间。但是,如果您决定降低工作温度,超级电容就变得至关重要!!!(我们在 -30°C 的测试中所做的)

以较高电流放电的后果是您设法从电池中获得的能量少于指定的能量。电流峰值会产生电压降,当电压降低于您的掉电电压时 - 您的电路会重置。不用说,此时细胞中还剩下一些能量。为了缓解这个问题,您可以添加一个超级电容器来消除传输电流峰值(电压降)。

但:

  • 超级电容器很贵
  • 您需要一个具有低漏电流和平衡电路的产品,例如来自 CapXX 的(它们的漏电流在 1-2uA 范围内)

如果设备需要供电数天或数周,则高漏电流超级电容器弊大于利。

如果您需要并且有空间,请不要犹豫并联 CR2032 - 您基本上是电流容量的两倍。

话虽如此 - 在这个世界上仍有大量工作要做,以改善此类应用中的能源管理。

从数据表:

  • 标称容量表示在 20 度以标称放电电流放电时电压降至 2.0V 的持续时间。C

因此,如果您以稳定的 0.2mA 放电,您将获得 220mAh 的容量,即 1100 小时。以较高的速率放电会降低电池的容量。脉冲也会对此产生影响,因为 BLE 会产生 5mA 的脉冲。一个 5mA 的脉冲持续几分之一秒,而其余时间没有消耗,可能会产生 0.2mA 的等效消耗。

如果您查看标有脉冲放电的图表,它会显示 5 秒的 300 Ω 脉冲,或 10mA @ 3V。像这样的脉冲放电会将电池寿命期间的总容量从标称的 220mAh 降低到大约 180mAh。

要回答您的两个直接问题:

  1. 典型的 CR2032 可以提供比 5 mA 大得多的电流。您可以在不到一个小时的时间内从中拉出 100mA,但需要注意它的高 ESR。

  2. 标称电流用于确定电池的基本寿命。CR2032 和一般的纽扣电池适用于低电流、长寿命应用,例如实时时钟或数据的电池备份。它们不适用于为重负载供电。

我认为答案在数据表的这张图表中:

在此处输入图像描述

如果你一次抽 10mA (\$3V\div 300\Omega\$) 5 秒,你会看到电压随着时间的推移下降得更多,电池的整体容量也会降低。

(这是由于电池的内阻消耗了更多的电量。但是如果您对降低的容量感到满意,这似乎就可以了)