一是将太阳能电池组件的输出降低10%。二是将负载增加10%来应付蓄电池的库伦效率。不同的蓄电池其库伦效率不同，通常可以认为有5%～10%的损失，所以保守设计中有必要将太阳能电池组件的功率增加10%以抵消蓄电池的耗散损失。解：组件日输出安时数=3×4.4A=13.2Ah/d假设蓄电池的库伦效率为90%，太阳能电池组件的输出衰减为10%。......
2023-07-02
如何选择适合微型电池的蓄电池？
【摘要】：对于前者，锂聚合物电池是最佳选择，而对于后者，起动用电池则最好选择便宜的铅酸蓄电池。表4-2总结了这些电池在性能上的排序。表4-2 蓄电池的比能量、比功率与循环寿命比较在微小型系统应用中，电池的制造技术与那些常规技术有所不同。除了平面分层加工技术外，这些微型电池目前发生反应的交换表面和衬底上的覆盖面积相当。这样的性能指标能够使锂聚合物电池的放电率与超级电容器相当。
蓄电池的技术和性能在本书的其他章节中会重点阐述。然而，对于其移动式应用，则更容易通过经济性来评判高性能电池使用的合理性。
一部130g的iPhone手机在2009年初的售价为800欧元（不包括用户入网费），达到6000欧元/kg。一辆850kg的雷诺汽车在同时期的售价是7000欧元，即8欧元/kg。对于前者，锂聚合物电池是最佳选择，而对于后者，起动用电池则最好选择便宜的铅酸蓄电池。
表4-2总结了这些电池在性能上的排序。
表4-2 蓄电池的比能量、比功率与循环寿命比较
在微小型系统应用中，电池的制造技术与那些常规技术有所不同。
电池的微型化，以及如何将其集成在硅片上，是一个研究热点[DAN 02，SAL 08，NAG 04，EFT 04]。其主要目标是在同一块衬底上，直接将电池与其相关电路进行相连，如图4-7所示。
为了实现这个目标，目前有两种技术路线正在被探索：第一种是在柔性衬底上装配电池，然后将其放在电子器件上；第二种则是采用沉积法，在硅片上直接制成电池。
与硅片集成的锂电池容量可以达到100～400μA·h/cm2，电压为3.8V。这些电池可以提供最大1～5mA/cm2的电流密度，并且能够循环使用10000多次（数据来自法国原子能署CEA）。集成在硅片上的微电池放电曲线如图4-8所示。
除了平面分层加工技术外，这些微型电池目前发生反应的交换表面和衬底上的覆盖面积相当。为了提高电池性能，研究人员在随后的电池制造中充分利用了第三维度，以“微型手风琴”的方式放置反应层，希望能将交换面增加10倍，而电池性能也可以相应地提高10倍[BAG 08]。
图4-7 集成在硅片上的电池（图片来源：法国原子能署CEA）
图4-8 集成在硅片上的微电池放电曲线
麻省理工学院（MIT）的研究人员在研究压缩纳米粉末和复合电极的同时，发现通过改进离子交换技术，可以将电池的放电时间提高到10～20s（温度控制在200～400℃）[KAN 09]。这样的性能指标能够使锂聚合物电池的放电率与超级电容器相当。
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