可靠性如何保障？“唐辉电子”向您推荐防水防振耐高低温的“松下”电池

近年来，由于出生率下降和人口老龄化，发达国家正面临着日益严重的劳动力短缺问题。这一挑战在需要高强度现场作业的行业中尤为突出，例如工厂和生产装置、建筑、物流以及社会基础设施的维护等领域。

为应对上述问题，基于 IoT 的现场业务数字化转型正在不断推进。随着通信技术、云计算以及AI技术的发展，通过传感器进行持续监测，并基于数据开展预测性维护，即使在人力资源有限的情况下，也能够实现高生产效率。

01工业IoT设备在耐候性方面面临的挑战

工业IoT设备属于精密仪器，不仅需要具备防水、防尘性能，还必须能够耐受高温和低温环境，以及突发性的温度变化。

此外，随着设备功能的不断提升，其处理负载也随之增加，电子元器件产生的发热量不断上升。在设备持续小型化的趋势下，内部热量更容易积聚，从而影响设备的运行稳定性。

因此，工业IoT设备在设计阶段就必须同时应对外部环境温度变化以及内部热量积累所带来的挑战。

02工业物联网设备中需要耐候性的应用案例

户外基础设施监测用IoT设备

为应对桥梁、道路、大坝以及输水管道等社会基础设施老化问题，工程领域越来越多地引入应变传感器和振动传感器，用于检测结构劣化情况。

在防灾减灾领域，用于山体滑坡监测的加速度传感器和倾角传感器也备受关注。这类传感器需要具备宽广的耐温范围，以确保在严苛的室外环境下稳定运行，包括强烈日照下的高温环境以及严寒的低温环境。同时，还必须具备优异的防水性和耐湿性，以应对降雨、高湿度等自然条件。

图1：应用示例

桥梁应变/振动传感器、水管振动传感器及滑坡监测传感器

如果您需要了解更多关于加速度传感器和倾角传感器，点击下面链接。

向您介绍EPSON陀螺仪、加速度计、惯性测量单元（IMU）和HUD汽车抬头显示系统芯片

武汉大学李德仁院士、中国测绘学会鉴定北京数字绿土公司一高科技成果

工厂设备监测用IoT设备

在发电厂、化工厂以及钢铁厂中，涡轮、炉体、锅炉和各类管道等设备通常在高温环境下运行。作为替代危险目视检查的一种更安全手段，用于测量温度、振动和流量的无线传感器正得到广泛应用。由于这些传感器通常直接安装在被监测设备上，因此必须能够在高温环境下长期、可靠地运行。

图2：管道及发电用涡轮上安装的IoT传感器应用示例

冷链物流用IoT设备

在药品、食品等温控要求严格的冷链物流中，GPS追踪器在位置管理方面发挥着重要作用，而温度传感器则用于监测货物状态。这些传感器需要具备高度可靠性，能够在低温环境下长时间稳定运行，并能够反复承受从冷冻环境转移到常温室外空气等情况下产生的大幅温差变化。

图3：冷链物流中 IoT 传感器的应用示例

IoT以外的其他应用领域

纽扣型电池还被广泛应用于服务器的印刷电路板（PCB），以及汽车ADAS／AD系统中，以便在主电源关闭时保留时间数据。近年来，随着AI的快速发展，PCB上的处理负载持续增加，发热问题愈发突出。因此，安装在这些电路板上的纽扣型电池，即使在高温环境下长期使用，也必须具备高度可靠性，并能够保持稳定的性能。

图4：主板上用于时间数据备份的纽扣型电池应用示例

03松下新能源的耐高温纽扣型电池

松下新能源提供专为IoT应用设计的丰富纽扣型电池产品阵容。除标准型号（工作温度范围：–30°C～85°C）外，还包括耐高温型号（–40°C～125°C），可在不受安装环境或季节变化影响的各种严苛条件下，实现稳定可靠的运行。

表1：松下能源CR系列纽扣型一次锂电池产品阵容

规格书

图5和图6展示了标准CR纽扣电池与松下新能源耐高温型号在高温条件下的测试结果。

标准型号在125 °C环境下开始存放后，仅经过数十小时便出现内阻急剧上升、电压快速下降的情况，难以继续使用。

相比之下，松下新能源的耐高温产品在约200小时以上的测试过程中，内阻和电压变化极小，能够保持稳定运行。

图5：标准型号与松下新能源耐高温电池

在125 °C存放试验中的内阻变化情况

图6：标准型号与松下新能源耐高温电池

在125 °C存放试验中的电压变化情况

通常情况下，CR纽扣电池在高温环境下会因电池内部产生气体而发生性能劣化。

而松下新能源的耐高温型号采用了抑制电池内部气体生成的特殊技术，即使在严苛环境下也能实现稳定运行。

图7展示了标准CR纽扣电池与松下新能源耐高温电池在–20 °C条件下的脉冲放电特性。得益于特殊的负极材料配方，即使在放电深度达到 80%时，该产品依然能够保持与常温环境下相当的稳定电压性能，明显优于标准型号。

图7：常温及低温条件下的脉冲放电特性

松下耐高温BR“A”系列扣式锂电池

耐高温扣式氟化碳锂电池

一般的BR系列扣式锂电池可以在截至到80℃的温度环境下使用

即便在125℃的高温环境下也能使用

适合OA机器，FA机器，车载用机器等内存备份用电源，各种仪表用电源

提供带端子的产品

型号：BR1225A、BR1632A、BR2330A、BR2450A、BR2477A

如上所述，松下新能源的耐高温纽扣型电池在宽广的温度范围内展现出卓越的可靠性。此外，其先进的封装技术还赋予了电池优异的耐湿性能，使其成为在严苛环境中运行的IoT设备的理想电源解决方案。

松下耐高温系列扣式锂电池和

爱普生RTC时钟芯片的组合应用

这个组合解决了RTC时钟芯片最大痛点：断电后时间不乱跑。松下电池15年续航+爱普生±5ppm精度，这套方案广泛应用于电力电气行业、汽车电子行业、工业计算机行业、储能行业、医疗电子等领域，既保证了高精度计时，又解决了断电情况下的持续供电问题，是智能硬件开发的可靠伙伴。

这些"隐形冠军"才是科技生态的基石。断电时刻见真章，正是它们让智能设备有了"记忆"。

爱普生耐高温RTC时钟芯片

1、耐高温RTC时钟芯片

RA8900CE 汽车级 DTCXO RTC

成为汽车电子领域的理想选择

在智能汽车飞速发展的今天，车载电子系统对时间同步与计时的精度、可靠性提出了前所未有的严苛要求。无论是车载信息娱乐系统、自动驾驶辅助模块，还是电池管理系统（BMS）和车联网（V2X）通信，均需依赖高精度实时时钟（RTC）为全车功能提供统一的时间基准。爱普生推出的RA8900CE实时时钟模块，凭借其车规级设计、卓越性能与高度集成化，成为汽车电子领域的理想解决方案。

内置频率可调的32.768 kHz晶体单元和DTCXO，高稳定性和功率切换

接口类型：I2C-Bus接口（400kHz）

接口电压范围：2.5V至5.5V

温度补偿电压范围：2.0 V 至 5.5 V

计时电压范围：1.6 V 至 5.5 V

可选时钟输出（32.768 kHz、1024赫兹、1赫兹）

多种功能，包括日历、闹钟、计时器、温度传感器

应用领域：汽车音响、汽车导航系统、时钟

符合 AEC-Q200 标准

爱普生RA8900CE实时时钟模块在汽车电子中的应用优势如下：

1.车规级高精度计时，误差低至±3.4 ppm

RA8900CE采用数字温度补偿晶体振荡器（DTCXO）技术，在-40°C至+85°C全温度范围内，精度达 ±3.4 ppm（UA型号）或±5 ppm（UB型号） ，对应每月误差仅±9秒或±13秒。这一性能远超传统MCU内置RTC或未补偿石英晶体，尤其适用于车载T-BOX、自动驾驶系统等对时间戳精度要求极高的场景。

2.超低功耗设计，延长电池寿命

模块在计时模式下的功耗低至0.7μA，支持汽车休眠模式的超低能耗需求，有效延长车载电池寿命。其宽电压范围（主电源2.5V-5.5V，备用电源1.6V-5.5V）与自动电源切换功能，可在主电源故障时无缝切换至备用电源，确保时间数据零丢失。

3.AEC-Q200认证，适应严苛环境

RA8900CE通过AEC-Q200车规认证，可在极端温度、振动及电磁干扰环境下稳定运行。其全密封封装设计进一步提升了抗冲击与防尘能力，满足汽车电子对可靠性的极致要求。

4.高度集成化，节省PCB空间

模块内置32.768 kHz晶体单元与负载电容，无需外接元件，显著减少PCB占用面积（尺寸仅3.2mm×2.5mm×1.0mm），同时降低设计复杂度与故障风险。

5.多功能扩展，满足多样化需求

I²C接口（400kHz） 支持高速通信，兼容主流车载MCU。集成日历、闹钟、可编程定时器，灵活适配导航系统、车载音响等场景。温度传感器实时监测环境温度，为系统提供补偿依据。可配置 时钟输出信号（32.768 kHz/1024 Hz/1 Hz） ，满足多模块同步需求。