Química de células primarias con la mayor densidad de potencia volumétrica

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Estoy trabajando en un proyecto (un dispositivo desechable) que requiere una entrega de energía significativa desde un volumen pequeño. Esta entrega de energía es muy explosiva, estamos hablando de un puñado de pulsos grandes durante la vida útil del dispositivo. Todo esto está súper en el aire ahora mismo, pero estoy buscando alrededor de 0.35 ml de volumen para la batería y necesito bombear alrededor de 150 mW en una carga resistiva para una explosión del orden de diez segundos (para calentar Algo ahi). Las celdas primarias se prefieren para la vida útil, pero las celdas secundarias que pueden mantener una carga sustancial durante 2-3 años serían aceptables.

Para resolver el problema, me gustaría averiguar qué química de la célula primaria tiene la mejor densidad de potencia volumétrica (no de energía). La misa no es una preocupación. Al menos, esto me permitiría saber qué es físicamente posible, incluso si no es necesario que esté disponible en el mercado como una celda terminada que encaje exactamente en mi volumen disponible.

Comencé por echar un vistazo al artículo de comparación de tipos de baterías comerciales en Wikipedia. Al dividir la densidad de energía volumétrica por la densidad de energía de la masa, puedo obtener la densidad de la batería. Desde allí, puedo calcular la densidad de potencia volumétrica multiplicando por la potencia específica.

Desafortunadamente, la tabla de Wikipedia no es muy completa y le falta el poder específico para un grupo de químicas de células primarias.

Entonces, mi pregunta es: ¿Alguien sabe qué química celular primaria disponible comercialmente tiene la mayor densidad de potencia volumétrica? No soy adverso a pagar a NRE por una forma de celda personalizada, pero necesito una química de batería que se use comercialmente, no algo que sea solo un proyecto de investigación de la universidad.

PS: Probablemente también no hace falta decirlo, pero baterías de sal fundida , mientras que técnicamente es una fuente primaria disponible comercialmente. Celular, no son prácticos para mi aplicación.

    
pregunta Peter

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Especificaciones esenciales asumidas:

Volumen: "5 mm de altura por 10 mm de diámetro"
Potencia: transferencia de potencia de 150 mW momentánea pero en un lapso de 3 años. Tipo: célula primaria
Energy: TBD
Duración del pulso: TBD
Temperatura: TBD
Presupuesto: TBD No crítico
Misceláneo Factores de estrés: suelo benigno

Solución sugerida:

2x SR57 Silver Oxide Buttons
Tamaño: 9,5 mmD x 2,55 mmT (5,1 mm de grosor para dos) + / - < 5%

Designación:ANSI-1162SO/1165SO,IEC-SR57
Voltajenominal:1.55voltios
Capacidadtípica:51mAh*(a1.2voltios)
Pruebadecapacidad:drenajecontinuode22Kohmiosa21°C
Pesotípico:0.8gramos(0.03oz.)
Volumentípico:0.19centímetroscúbicos(0.012pulgadascúbicas)
Impedancia(40Hz):10a25ohmios

Suposiciones:

dosceldasidealmente440vatios-segundos(51mAh*3600s*1.2V*2bat)
    debeserdesclasificadoporelperfildevidadecarga=TBD
    talvezreducidoal1%deidealconunacargade22kohm

  

LacapacitanciapromedioenFarads,usandoE=C(Vi²-Vf²)dependedelrangodeVútil

    

PdCargamáx.=½Pdcct.oimpedanciacombinadaalacadenadebateríaESR.

est.Potenciadecortocircuito=P=V²/Z=1.2²/(10a25)porceldax2
est.Pmax=1/2dePsc=1/2x280mWmáx.

  

[email protected]=2.4Vycargade20ohmios

    

(Estoesinsuficienteperocoincidemáscercade150mW)

Hojadedatos: enlace

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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