我们看到了物联网设备的融合，包括双向无线通信的快速增长。常见的应用包括资产跟踪、监控和数据采集、环境监测、人工智能、机器对机器通信和机器学习等。
随着需求在充满活力的环境和难以访问的位置的电池供电的解决方案中，工业级锂电池的需求增长了越来越关注。简单的数学告诉您，工业级电池的初始成本很快被增加的可靠性值和较低的所有权成本所取代。
低功耗无线设备
有两种主要类型的工业级低功耗装置：1）那些在微安中汲取平均电流的产品，通常需要使用工业级初级（非可充电）锂电池;2）在毫安的平均电流中汲取平均电流的装置，足以过早地排出初级电池，通常要求使用能量收集装置与工业级可充电锂离子（LI-离子）电池组合使用以存储收获的能量。
指定电池涉及许多考虑因素，包括:在有源模式下消耗的电流量(包括脉冲的大小、持续时间和频率);待机模式消耗的能量(基极电流);储存时间(因为正常的自放电在储存期间减少容量);热环境(包括存储和现场作业);以及设备的截止电压，当电池容量耗尽或长时间暴露在极端温度下时，该电压下降。至关重要的是电池的年自放电率，它经常超过运行设备所消耗的能量。
绝大多数远程无线设备由初级(不可充电)化学物质供电，包括二硫酸铁(LiFeS2)、二氧化锰锂(LiMNO2)、亚硫酰氯锂(LiSOCl2)、碱性和金属氧化物锂。
作为最轻的非气态金属，锂具有比其他所有金属都高的固有负电位，在所有商用化学物质中，锂提供最高的比能(单位重量的能量)和能量密度(单位体积的能量)。锂电池的正常工作电流电压范围为2.7至3.6V。这种化学物质是非水的，因此在极冷的温度下不太可能结冰。
当需要延长电池寿命时，首选的选择是亚硫酰氯锂(liisocl2)化学，它可以用两种方式构建:筒式或螺旋缠绕。螺旋缠绕电池提供更高的能量流，而梭筒式LiSOCl2电池是低功耗应用的理想选择，提供高容量，高能量密度，更宽的温度范围(-80°至125°C)。梭筒式LiSOCl2电池还具有极低的自放电(某些电池每年小于1%)。电池寿命可达40年。
了解电池自放电
自放电是所有电池的共同特点，因为即使在电池未使用或储存时，化学反应也会消耗能量。利用钝化效应可大大降低自放电。
钝化是Lisocl2电池的独特，由锂氯化锂（LICL）的薄膜形成在锂阳极的表面上，从电极分离阳极，从而限制导致自放电的化学反应。当将负载放置在电池上时，钝化层导致初始高电阻以及临时电压浸渍，直到放电反应缓慢地散发钝化层。每次删除负载时，此过程都会保持重复。
许多因素可以影响细胞钝化，包括电流放电容量，储存和储存温度的长度，放电温度和先前的放电条件，因为部分排出电池然后去除负荷增加相对于细胞新的钝化量。虽然钝化是为了使电池自放电最小化，但它的太多可以限制能量流。
自放电还受电池的电流放电电位、制造方法和原材料质量的影响。例如，优质的梭筒式liisocl2电池每年自放电率可低至0.7%，40年后仍能保持原有容量的70%。相比之下，质量较低的梭筒式liisocl2电池每年自放电率高达3%，每10年损耗30%的初始容量，电池寿命不可能达到40年。
不幸的是，电池自放电可能需要数年时间才能完全测量，而且理论测试数据往往非常不可靠，因此在评估潜在的电池供应商时，需要进行彻底的尽职调查。
双向无线连接要求高脉冲
越来越多的远程无线设备需要高脉冲来驱动双向无线通信。为了节约能源，智能设计的设备包括低功耗通信协议(如WirelessHART、ZigBee或LoRa)，以及低功耗芯片组和专有节能技术。
标准梭芯型Lisocl2电池不设计用于提供双向通信所需的高脉冲：通过添加专利的混合层电容器（HLC）来克服挑战。滚筒型Lisocl2电池在待机模式期间提供背景电流，而HLC类似于可充电电池以产生高达15A的高脉冲。HLC还具有寿命结束电压高原，可以解释为对计划更换的“低电池”状态警报进行通信。
超级电容器在消费电子设备中进行类似的功能，但由于固有的限制，很少用于工业应用中，包括：短持续功率;不允许完全放电的线性排放品质;低容量;能量密度低;并且每年非常高的自放电率高达60％。串联连接的超级电容器需要笨重，昂贵，并吸引额外的能量的细胞平衡电路，以进一步缩短他们的操作寿命。
以下是涉及筒管型锂离子电池的例子:
Oceantronics：为了简化整个艺术的科学设备的运输，通过使用32个线轴的巨大电池组组成的巨大的电池组，通过更换380个碱性D电池，将电池组重新设计为其GPS /冰浮标的电池组。型Lisocl2细胞和4个HLC。它们的尺寸和重量减少90％（54千克至3.2千克），使GPS /冰浮标更容易通过直升机运输。从碱性转换为Lisocl2化学也乘以设备的运行寿命许多折叠。
Cryoegg:研究人员在格陵兰岛和南极地下冰川下面的气候变化，海平面和深水通道之间的关系利用Cryoegg，远程无线传感器连续监测温度，压力和电连接。Cryoegg消除了对笨重和昂贵的电缆的需求，可以通过冰川运动容易地损坏。由于它们的高容量，高能量密度，宽度范围和高脉冲能力而指定了梭芯型Lisocl2细胞。
Cryoegg利用AMR/AMI水和天然气公用事业表发送单元(mtu)中相同的169 MHz无线M-Bus无线电波。bobbin型LiSOCL2电池通过防止大规模电池故障(可能会扰乱计费系统，并使远程启动/关闭功能失效)，降低了水或气体MTU的拥有成本。
Southwire:减少尺寸和重量对公用事业线机组人员安装线路/连接器传感器，可以在输电线路上向下监测实用电源线上的温度，衔接和线电流来警告。使用Bobbin型Lisocl2细胞，可实现更紧凑而轻巧的（3.5磅）溶液，可以处理极端温度（-40°至50°C），如果没有检测到线电流，则提供几个月的备用电源。
当需要收集能量时
如果一个应用程序需要毫安的电流，它可能很快耗尽一次锂电池。这可能需要使用能量收集设备与工业级可充电锂离子(锂离子)电池串联使用。
一个主要的例子是“观察牛群”，它结合了小型太阳能(PV)板和锂离子电池，创建网状网络，跟踪畜群的位置、健康和安全。太阳能/锂离子混合动力车还为智能停车计费器提供动力，该系统配备了人工智能传感器，以识别开放的停车位。
低成本，消费级可充电锂离子电池具有相对较短的使用寿命(5年和500次充电周期)，有限的温度范围(0-40°C)，并不能提供高脉冲。相比之下，工业级锂离子电池可以工作长达20年，充满充电循环5000次，温度范围扩大(-40°至85°C)，并能够提供高脉冲为双向无线通信提供动力。
如果你的电池需要和设备一样耐用，那么在评估潜在的电池供应商时要尽职调查。首先，要求有详细记录的长期测试结果、类似环境条件下的现场实际性能数据和大量客户参考资料。指定一个更坚固的电池通常会降低你的拥有成本。
