1000mAh容量和超过10年使用寿命的电池解决方案？

我正在研究使用单个电池将无线传感器节点运行长达10年的可能性。我认为平均电流消耗可能约为70uA，峰值电流消耗可能为20mA（平均电流已考虑在内）。系统电压可以在2.5-3V之间。

随着物联网和远程传感器领域的不断增长，这似乎是越来越多项目中的要求。我希望从平衡成本和功能的几种不同解决方案中获得一些建议。

我认为CR123A可能是电池，甚至只是两节AAA电池。锂离子可充电电池也是一个考虑因素，但我认为自放电可能是经过这段时间后的一个因素，并且充电/能量收集可能很困难或成本很高。

首先，让我们看看您需要多少能量或容量。10年内70 µA的电流为6.1 Ah，您说的是3V。这远远超出了CRxxxx电池的能力。

另一个问题是，您需要一个能连续使用10年的电池，而不管其放电情况如何。未指定许多电池具有如此长的保存期限，更不用说使用寿命了。对于这种应用，您需要与电池公司的现场工程师进行对话。看看塔迪兰。他们针对这种应用。

另一个选择是带有小型太阳能电池板的可充电锂电池。在平均电流为70 µA的情况下，18650电池远远不够。它可以轻松地在几周内完全没有阳光下骑行。一个适中的面板，一周只要晒几个小时就足够了。

持久（极低的自放电）电池通常没有很好的放电特性。

例如，Tadiran SL- 360，14500 外形尺寸在6mA放电时提供2.1AH，但在20mA以上不能放电。在数据表中，您可以看到它可以在20uA下放电10年。

解决该问题的一种方法是使用能量缓冲解决方案：缓慢地为电池放电并为一个大电容器充电，然后在需要时使用电容器爆出所需的峰值电流，例如针对15的能量缓冲参考设计德州仪器（TI）在遥感应用中的电池使用年限为60年。

我认为，如果您根据峰值电流要求选择电池，那么您的设计将需要一种非常专业的电池，该电池应具有低自放电和良好的放电电流，这可能使其价格昂贵且难以获得。

能量缓冲极大地放宽了电池的峰值电流要求。

正如某人在评论中所说，亚硫酰氯锂原电池是解决该问题的一种方法。此类电池以从1 / 2AA到D的各种形状系数以及各种电池组配置存在。某些制造商（安全，Tadiran电池）保证10年的保质期。这些电池提供3.6V电压，考虑到用这些电池很难测量剩余电量，并且在设计中还必须考虑与电池相关的其他现象。

我相信您最好的解决方案是不可充电的（或“主”）锂电池。这些电池在5年内的自放电率大约为10％-所有可充电电池的自放电率都远高于此值。这是电子公司用于长寿命无线传感器节点的解决方案。此链接对电池放电的一些信息，而这其中描述非充电电池类型。

最后，此Farnell链接提供了一系列适合您的应用的不可充电锂电池（各种类型！）。

将近30年前，我负责设计密封的不可修复的电子设备，该设备以5年无条件保修的形式出售。我们使用的锂亚硫酰氯电池（我记得还记得Tadiran和Saft），尺寸从AA到D，电池寿命没有问题。我们的测试单元可以使用8年以上（那时我离开了公司，因此失去了联系）。我希望电池设计会随着时间的推移而有所改进，因此我建议将其作为可能的解决方案。

购买硫酸和铅（Pb），使铅电池足够大。进入房间，并在需要时使用另一块电池为电池充电-不间断的解决方案（根据需要）。大小会很大，但是您没有任何限制。

当您想要极低的自放电时，铅电池一直用到今天。它为蜂窝网络，计算机等存储备用电源。因为它可靠，简单并且不会骚扰环境（所有组件都可以转换成新电池）。