【应用】CR2032 H二氧化锰纽扣锂电池用于工业交换机RTC电路，解决了电池电量提前耗尽和漏液的困扰

时间： 2021-03-02 来源：世强

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一款工业交换机产品需要使用后备电池为RTC电路供电。常用的RTC后备电池方案有锂电池、超级电容、镍铬或镍氢电池三种，锂电池相对于超级电容、镍铬或镍氢电池而言，自放率更低，放电时间更长，是作为RTC后备电池最常用的方案。纽扣型锂二氧化锰（CR）电池作为锂电池家族的一种，体积小，重量轻，非常适合空间受限的设计，另外其价格便宜，工作温度范围广，具备高能量密度，在RTC电路中广泛应用。

RTC电路如下图所示：

由于工业交换机产品安装于机柜中，系统可能长时间处于密闭高温工作状态。并且有些产品仅应用于工业网络或内网，无法连接外网同步更新时间。为保证系统关机或长时间断电时，时间日期等参数正确，所以备用电池选型时一般考虑如下因素：

1、高容量

2、高防泄露性能

3、稳定的放电输出电压特性

4、低的自放电特性，满足长使用寿命需求

5、满足工业级工作温度范围。

之前选用的某型号纽扣电池，在产品量产后发现两个问题：

第一、产品在仓库放置了几个月之后，个别产品再开机上电发现RTC时间是错的，经测试发现纽扣电池的电量已经耗尽，在排除了外部的电路设计不良之后，确定是由于纽扣电池产品质量一致性问题导致。

第二、产品使用一段时间后，由于交换机长时间运行，机壳内温度较高，个别纽扣电池出现漏液。

考虑到产品质量和后续的维护成本，决定找一款一致性和可靠性更高的纽扣电池来替代当前的电池。经过代理商的推荐，决定导入MAXELL（麦克赛尔）二氧化锰纽扣锂电池 CR2032 H，该品牌在高端的服务器上用得比较多，该产品具有以下优势：

1.日本原装、精工制造，产品一致性和可靠性有保证；

2.世强代理，货品周期短，现货充足；

3.市场上唯一耐热温度能达到85摄氏度的纽扣电池，同类型产品仅达到60摄氏度。

4.采用防漏有机电解液，年自放电仅1%，在20℃、15KΩ负载下放电持续时长可达1200h。

5.高能量密度是一般碱性纽扣电池和氧化银电池电压的2倍，完全可以满足更长时间供电及待机使用设计需求。

CR2032 H 详细描述(Detail Description)

型号(Model)：CR2032 H

额定电压(Nominal Voltage)：3.0V

电池尺寸(Max.Size)：Φ20.0X3.2mm

标称容量(Nominal Capacity)：240mAh

标准电流（Standard current）: 0.2mA

连续电流(Maximum continuous current): 4mA

工作温度(Operating Temperature)：-20°C ~+85°C

参考重量(Ref.Weight)：3.0g

CH2032 H具有多种外形，便于灵活设计，如下图所示：

放电电流消耗与持续时间的关系如下图所示：

RTC电路功耗约2uA，经测算，该电量能满足RTC电路工作超过5年，满足了产品的设计需求。

Maxell（麦克赛尔）二氧化锰纽扣锂电池CR2032 H ，其标称电压3.0V，标准放电电流0.2mA，标称容量为240mAh，相比同行业竞争对手Panasonic CR2032（标定容量225mAh），Sony CR2032（标定容量220mAh）具有更高的容量，并且工作温度-20℃~85℃，满足工业等领域的工作要求。

参数特性

之前选用的纽扣电池的良品率低，研发阶段小规模试产无法发现问题，但在大批量生产后，产品的质量出现问题，继而影响了公司的口碑，可谓因小失大。升级后针对纽扣电池进行了大批量的测试，测试结果没有发现不良品。新产品经过市场验证，没有再提报RTC时间错误的故障，一致性很好。同时其工作温度范围为-20℃~+85℃，比旧物料的+60℃高温也提高了不少，通过环境温度试验，无漏液等现象发生，整体性能满足产品需求，解决了电池电量提前耗尽和漏液的困扰。

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产品型号	品类	是否可充电	电压（V）	系列	最低温度(℃)	最高温度(℃)	容量（mAh）	松下型号
CR1216 X	纽扣电池	不可充电	3V	二氧化锰锂电池	-20℃	+85℃	25mAh	CR1216 X

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