Page 44 - 第三代半導體—— 碳化矽材料製程與分析

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設計新技術
為應用選擇最合適的電池
Ansys供稿
關於電池選擇要記住的一件事是，沒有適合所有應用的完美電池。要為應用選擇合適的電池，就需評估 最重要的幾項電池指標，並在這些指標之間進行取捨，例如，如果需要大功率的應用，那就需要將電池 內阻降至最低——這通常會透過增加電極表面積來達成;但這同時也代表需要增加集電器和導電助劑 等非活性元件，等同於犧牲了能量密度以提升功率輸出。
雖然可能有很深遠的電池設 計目標，但在實際上，可能不得不 在不同目標之間做取捨，以實現 最佳的電池性能(圖1)。本文試圖 讓讀者了解，做出正確的取捨，才 能為應用找到最合適的電池。本文 將分為三部分，第一部分討論為消 費性電子應用選擇合適的電池時 的重要考量因素，這些包括充電 能力、能量密度、功率密度、保存 期限、安全性、外形與尺寸、成本 和靈活性;第二部分將討論化學如 何影響主要的電池性能指標，從而 影響電池的選擇;在第三部分中， 將研究常見的次要電池化學成分。
電池選擇的重要考量因素
警報器、玩具或手電筒)和不可充 電的一次性應用(如助聽器、手錶、 電子賀卡和心律調整器)皆需要使 用原電池。如果電池長時間連續使 用(例如在筆記本電腦、手機或智 慧手錶中)，則可充電電池更合適。
大多數應用中不太重要，因為可重 複充電。
在決定使用哪種電池時，請務 必考量以下四個因素:
2.能量VS.功率:電池的運作 時間由以毫安/小時(mAh)或安培 小時(Ah)表示的電池容量決定， 並且是電池可以隨時間提供的放 電電流。在比較不同化學成分的 電池時，查看能源含量是很有用 處的。要獲得電池的能源含量，請 將電池容量(以Ah為單位)乘以電
1.原電池VS.蓄電池:電池選 擇的首要考量之一，就是決定其應 用需要使用的是原電池(一次性)或 是蓄電池(可充電)。在大多數情況 下，這對設計師來說是一個容易 的決定，非常態性的應用(如煙霧
原電池的自放電率要低得 多——在首次使用前無法充電時， 這是一個具有優勢的特性。蓄電池 則是有較高的功率耗損，然而這在
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圖1:電池設計與性能。
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