¿Se puede utilizar la batería de cloruro de tionilo de litio en mi entorno vibratorio? ¿Son seguros?

Tengo que alimentar un circuito sujeto a vibraciones constantes (10-15 Hz con una amplitud de ca 10 milímetros) con una batería y estaba pensando en una batería de cloruro de tionilo de litio. El circuito tiene que ser conectado debajo de una mesa vibratoria.

El circuito está formado por un acelerómetro y un giroscopio (MPU6050) con un módulo bluetooth (HC-06) todo soldado smd, y la batería.

El circuito tomará muestras y enviará los datos que obtengo de un acelerómetro y un giroscopio a un Arduino a través de una conexión Bluetooth (una vez cada hora, luego entro en modo de ahorro de energía y apago los sensores).

Encontré muchas baterías en línea de alrededor de 7,5 Ah que teóricamente podrían alimentar mi circuito durante 38 años (mi consumo máximo de corriente sería de 30-40 mA solo cuando se empareja con el Arduino; en circunstancias normales, el consumo de energía debería ser de alrededor de 8 mA)

¿Son seguros en mi ambiente vibrante? Voy a encapsular el circuito, por lo que también la batería se encapsulará con el resto del circuito. ¿Va a tener problemas con eso?

Sí, ¿qué entorno es ese exactamente? Creo que hay que preocuparse por algo más que las baterías para estar a salvo de las vibraciones.
Agregué información a la publicación. El ambiente es una mesa vibratoria. El circuito está unido a la mesa. Entonces, ¿cuáles son exactamente los elementos con los que debo tener cuidado?
No soy un experto en ambientes hostiles y puede ser que la maceta sea suficiente en tu caso; solo tenga cuidado de que, dependiendo de lo que use para ello, es posible que a algunos componentes no les guste (he visto que los electrolíticos se disuelven con ciertos compuestos para macetas, también los he visto explotar violentamente después de ser encapsulados). Solo tenga en cuenta que el componente promedio no está diseñado específicamente para estos entornos y macetas e investigue cuidadosamente si tiene alguna parte sensible (no tengo idea de qué partes tiene, así que no puedo decir más).
¿La prueba de vibración se ajusta a un estándar en particular? Estas pruebas varían según la aplicación y pueden causar que sucedan cosas interesantes en las PCB, pueden afectar la confiabilidad de las juntas de soldadura y las terminaciones de los cables, entre otras cosas. Si su batería está en un recinto (dentro del material de relleno), ¿la vibración causará rozaduras en la carcasa o en la interconexión? Estas son solo algunas consideraciones en entornos hostiles y pueden determinar qué compuesto para macetas es apropiado.
Agregué algunas otras informaciones sobre los componentes que estoy usando. No, la vibración se usa en una fábrica de alimentos. Decidimos no usar cables porque podrían romperse solos, por lo que hicimos nuestros circuitos completamente inalámbricos y alimentados por baterías por este motivo.
Se me olvidaba: la batería está dentro del encapsulado.
Podría considerar la 'recolección de energía' con un imán fijo y una bobina en su circuito.
Algunos, si no todos, los cloruros de tionilo tienen electrolito líquido. He visto informes en los que el voltaje de la celda cambia con el cambio de orientación, a medida que el líquido se agita en el interior. No puedo imaginar que el chapoteo continuo sea muy bueno para eso. (Pero no he probado esto.)
Diseñamos un prototipo de una solución de recolección de energía de bobina fija, pero nos dimos cuenta de que habría muchos problemas mecánicos (vamos a sacudir el imán dentro de la bobina 12 millones de veces en dos semanas, así que creemos que no va a durar mucho tiempo, pero podemos estar equivocados, ¿cuáles son sus opiniones?)
Intente encapsular una celda con un LED de alta eficiencia y baja corriente y vea cuánto tiempo funciona. Calcule el tiempo de ejecución esperado y, si se detiene prematuramente, podría ser la celda. Y/o pregunte al fabricante de la celda si han probado esto.
La batería permanecerá en la misma posición, no cambiará de orientación, porque está fijada a la placa de circuito impreso debajo del encapsulado y la placa de circuito impreso está conectada debajo de la mesa vibratoria. ¿Crees que la vibración en sí podría conducir a este tipo de problemas de todos modos?
Lo último: ¿puede la vibración hacer que la batería se incendie?

Respuestas (1)

En primer lugar, experimentará más descargas parásitas o autodescarga de las baterías de lo que espera. En segundo lugar, las baterías en sí son una reacción química y la energía cinética adicional inducirá algo de calor por fricción en la batería. Este calor inducido deberá eliminarse para evitar que afecte el entorno de la batería y provoque un envejecimiento acelerado o, peor aún, un ciclo de calentamiento acelerado (aumento de temperatura = aumento de la salida eléctrica = aumento de temperatura) llamado fuga térmica. En tercer lugar, la construcción de la batería será un problema. Estas baterías suelen utilizar una construcción tipo moneda apilada con un cátodo de dióxido de manganeso y un colector de rejilla metálica. El movimiento del cátodo contra la rejilla provocará la degradación del cátodo y dañará el rendimiento. Si esto realmente puede ocurrir debido a la vibración, no lo sé.

¿Se puede utilizar la batería de cloruro de tionilo de litio en mi entorno vibratorio? ¿Son seguros?
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