Panasonic松下鋰錳電池在NB-IOT產(chǎn)品中的應用方案之一

物聯(lián)網(wǎng)終端應用產(chǎn)品主要有：智能水電氣熱表、煙感、地磁、智能門鎖等。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，都需要合適的電池作為主電源。目前主電源主要采用以下兩種電池：

1、3.6V鋰亞（ER）電池+電容

2、3.0V鋰錳（CR）電池

（他們共同優(yōu)點：自放電小、放電平臺相對較高。）

1. 鋰錳(CR)與鋰亞(ER)電池：化學特性比較

小結(jié)：從化學特性上判斷，Panasonic-CR(鋰錳)電池更適合于物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品長期應用。

2. 鋰亞(ER)電池存在的問題

2.1 鋰亞(ER)電池-脈沖能力差

小結(jié)：

1、稍大電流脈沖時，ER電池電壓下降幅度大（鈍化現(xiàn)象），后果信號無法發(fā)出、后臺MCU反復重啟；

2、ER電池+電容，可以緩解掉電壓問題，但也有明顯弊端(后面詳解)；

3、采用Panasonic-CR電池，可以滿足大電流脈沖。

2.2 鋰亞(ER)電池-長期使用或儲存內(nèi)阻差

備注：300KΩ放電約10uA電流

小結(jié)：長期使用下，ER與普通CR電池內(nèi)阻上升明顯，而Panasonic-CR內(nèi)阻基本維持不變，有利于瞬間大電流脈沖與實際電量利用率。

2.3 鋰亞(ER)電池-放電終點無法監(jiān)測

3.6V ER電池放電曲線如上圖所示

ER電池放電曲線基本都是平的結(jié)束時是陡然下降。尤其與電容配合使用時更明顯。無法監(jiān)測剩余電量。

而鋰錳(CR)電池則可監(jiān)測

Panasonic-CR3.0V電池放電曲線如上圖所示

CR電池的放電至50%后電壓有規(guī)則的平穩(wěn)下降，尤其是Panasonic-CR電池的電壓與殘余容量是成正比關(guān)系。可以監(jiān)測剩余電量。

小結(jié)：采用Panasonic-CR電池，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品可增加監(jiān)測剩余電量功能，提前預警。

2.4 鋰亞(ER)電池-有效使用容量利用率低

特別提醒：采用ER（鋰亞）電池，設(shè)計工程師要求電池廠匹配時，多出30%的富余容量。是因為ER電池的有效容量利用率相對偏低。而CR電池，尤其是Panasonic-CR就不會有這種現(xiàn)象 (有效容量利用率在95%以上)。

2.5 鋰亞(ER)電池-含有有毒物質(zhì)

鋰亞電池的原材料，含有毒物質(zhì)，如果破裂，會產(chǎn)生有毒氣體，對人體及環(huán)境有害，嚴重則會危及生命， 以下是嚴重案例。

~鋰錳(CR)電池的原材料，不含有害物質(zhì)，是環(huán)保產(chǎn)品。

2.6 鋰亞(ER)電池-配合電容使用存在諸多隱患

3. 目前市面上常用NB-IOT模塊及其問題點

電路設(shè)計未隔離

1、"常用1"模塊，電壓太高，如遇低溫環(huán)境(電池工作電壓始終低于2.5V時)，產(chǎn)品會失效。

2、"常用2"模塊，先升壓后降壓設(shè)計，會造成發(fā)射效率低，導致功耗大，為了控制發(fā)射電流不過大，把功率降低到20.5dBm，但會造成信號偏弱問題，可能會重啟，電量消耗更快，得不償失。

3、"常用1"與“常用2”模塊，電路均是未隔離設(shè)計，MCU電壓不穩(wěn)定。

發(fā)射時電池電壓會抖動，即明顯下降（優(yōu)其是低溫環(huán)境）

說明：電壓抖動會造成，MCU電壓不穩(wěn)定，傳感器采集不準確；嚴重時會重啟系統(tǒng)。

4. 基于華為海思芯片NB-IOT模組的優(yōu)勢

4.1、能得到海思芯片底層代碼與完整系統(tǒng)；

4.2、對芯片底層設(shè)計進行優(yōu)化，使模塊在低溫下仍能有效利用電池能量，最低可啟動電壓，低至1.8V，3.0鋰錳電池完全可匹配；

4.3、對芯片系統(tǒng)代碼調(diào)整，在異常時，其他模塊會射頻(整機)重啟（耗電）;而(NX06；NX08)模塊僅關(guān)閉后臺電源不需整機重啟（省電）,并有自動斷電功能（含有驅(qū)動功能）；

4.4、對整體模塊系統(tǒng)進行了優(yōu)化并隔離電路，使產(chǎn)品發(fā)射時電壓不抖動MCU穩(wěn)定，采集信息準確，不至于重啟系統(tǒng) ；

4.5、采用Panasonic-3.0V電池匹配，無需加電容，長期使用性及安全性更高，可以根據(jù)客戶需求進行訂制化設(shè)計 。

5. Panasonic-CR電池優(yōu)勢

6. Panasonic-CR(3.0V鋰錳)NB-IOT產(chǎn)品中的應用型號：

CR-AG

CR-2/3AZ

7. Panasonic電池+NB-IOT模塊應用于物聯(lián)網(wǎng)水表

8. 總結(jié)

Panasonic-CR(3.0V鋰錳)電池比3.6V鋰亞電池在NB-IOT產(chǎn)品中應用更具如下優(yōu)勢：