Batteri som räcker i 20 år

[4040tanken]

Hej

Jag håller på med ett projekt som kräver elektroniskt kunnade, främst när det gäller batterier. I detta projekt finns en komponent som skall kunna lysa upp en liten display med 11 tecken samt ett räkneverk i minst 20 år utan strömavbrott. Den eventuella batteribanken får ej vara större än 5 x 3 cm. Mina frågor är följande:

1. Finns det batterier som klarar lagring upp till 20 år?
2. Finns det displayer som överlever i 20 år?
3. Finns ovanstående ej. Finns det då andra alternativ för att lösa detta problem?

Ha i åtanke att jag har väldigt lite elektroniskt kunnande och hittade detta forum i förhoppning på att få svar från människor som har detta.
Tacksam för svar.
/Tanken

[Meduza]

Kan du förklara lite mer om vad som faktiskt ska utföras/är syftet med det hela?

Om inte informationen ska ändras så ofta så går det ju köra med en e-paper-display då dessa inte drar någon ström när dom bara är...

[4040tanken]

Informationen på displayen ändras en gång per sekund under en 20 års period. Som en klocka ungefär.

[victor_passe]

Det kan nog bli så svårt att hitta en så kompakt kraftkälla som kan driva en skärm i 20 år.
Du har visserligen bara angett 2dimensioner för batteriet, men man kan ju anta att det inte får vara 2kilometer långt.
Jag skulle tro att du får tänka om eller köra en solcell eller något. Och 20år i drift är svårt. det är ju 271560 timmar, det går kanske med en bra led display som du driver med låg ström. en jag är osäker. och då kan du glömma batteri.

[netrunner]

Rent allmänt så finns det inget batteri som har en livslängd på 20år. Alkaliska batterier har ca 7år.

Det är då utan att du tar ström från batteriet.

En teknik som ibland används i satelliter/fyrar är att man har en radioaktiv kapsel som ger värme. Ett peltsier element använder skillnaden mellan värme och kyla för att skapa elektricitet med ca 2% effektivitet. Nu är ju det olagligt att inne den typen av teknik så det spelar ingen roll.

[SkunkFunk]

Om jag fantiserar lite fritt och avviker helt från den begränsande ytan borde man ju kunna ha:

1, flera batteribanker som växlas mellan av reläer, men detta skulle kräva batterier som håller laddningen i 20 års tid.

2, någon sorts batteri som "skapas" först när det behövs genom att man förvarar batterisyran separat och genom en solenoid tömmer ner den själva batteriet samtidigt som den gamla syran förflyttas till en annan tank (eller ut i avloppet )

3, som ovan, en liten kärnreaktor

[blueint]

Litium håller väl i 10 år iaf? (brandvarnare)

Om man utgår från måtten 5 x 3 x 3 cm = 4,5 x 10^-5 m³
Och 3,2 V 20 mA under 20 år = 4,0 x 10^7 joule (eller 100 kW under 6,7 minuter)

Omräknat till joule per m³:
(3.2*.020*86400*365.25*20) / ((5*3*3)/pow(100,3)) = 9,0 x 10^11 joule/m³

Om man antar att batteriet har samma densitet som vatten 1000 kg/m³ så behövs en energidensitet på:
(3.2*.020*86400*365.25*20) / ((5*3*3)/pow(100,3)) / 1000 = 9,0 x 10^-8 joule/kg

Kikar man på energidensitet så ser man snabbt att det krävs i princip kärnreaktionsprocess. Flytande väte är iaf 10 ggr för ineffektivt. Bensin och fett är ca 30 ggr för inneffektivt.

Slutsats: Du får konstruera om eller söka specialtillstånd för RTG hos berörd myndighet

[Mizzarrogh]

Ett galvaniskt batteri skulle nog kunna fungera (om det sedan får plats...) men vet ej om det finns att köpa någonting sådant?
Det finns ju faktiskt galvaniska/kemiska batterier som gått i mer än 150 år.

(För övrigt stör det mig ordentligt att det idag skall vara så svårt att hitta grejer som håller i mer än 50 år som mycket gjorde förr...)

[jesse]

Du får nog söka alternativa energikällor. Det behövs inte så mycket energi, men det måste kunna tillföras kontinuerligt.. beror helt på förhållandena (placering).

[Mizzarrogh]

Ett mekanisk motor/magnet driven räkneverk och en voltacell skulle lösa den biten. Simple enough, men svårt att hitta något som skulle passa idag.

Edit: Det finns ju en sådan men något nummer större som stått och ringt (ljudlöst i vacum) i en glaskupa i storbritanien sedan mitten av 1800 talet (det är samma batteri med två klotsar i syra i princip)...

[AndLi]

Du behöver ca 876mAh, ditt problem är att hitta ett batteri som klarar att ha någon kapacitet kvar efter 20 år. Någon bra lite större knappcell skulle kanske klara det,
det är nog att puscha det en 5-10 år mot vad tillverkarna garanterar. Men du har ju gott om utrymme så du kan lägga några parallelt, och man kanske kan tänka sig någon typ av diodskydd för att skydda sig mot att någon cell bryter ihop och drar ur de andra..

LCD displayer (segment) bör klara livslängden utan problem, och är sannolikt mtp på de frekventa uppdateringarna den strömsnålaste vägen, 5µA bör räcka för att driva det hela. Utgående från att du inte ska göra några avancerade beräkningar hela tiden utan bara visa en klocka...

[Nerre]

AndLi, varifrån fick du de där 876 mAh?

Han skriver ju att den ska kunna lysa upp displayen? Då blir det ju det som blir begränsningen skulle jag tippa.

Digitala armbandsur med LCD-display håller ju i alla fall 20 år utan problem (bortsett från batteriet). Jag har i alla fall över 20 år gamla digitalur hemma som funkar om man sätter i nytt batteri. Men belysningen drar ju enormt med ström jämfört med själva klockan.

Så det är knappast själva uppdateringen av displayen som är problemet. Frågan är ju vad displayen ska uppdateras med, om det krävs nån beräkning eller mätning (A/D) eller nåt så drar ju det ström också.

[AndLi]

Nerre: Slarvig läsning och misstolkning, jag missade att han skulle ha någon belysning på displayen.
En belysning drar helt klart väldigt mycket mer ström, är belysning ett krav hade jag försökt göra den behovsstyrd, så som den var/är på klockor. Tryck på en knapp och den lyser...

[pbgp]

Jag föreslår att man hissar upp en sten i en flagstång och låter den dra ett rep genom en generator på ett kontrolerat vis.

Med bluint siffra 40 Mj så räknar jag att man behöver en sten med en massa på lite över 400 ton i en flagstång på 10 meter.

(Jag ber om ursäkt till trådskaparen för att jag behagar skämta)

[grym]

bra lithiumbatterier kan klara 15-20 år
men med ytterst begränsat uttag

ska det dessutom lysa så , nix,

mekaniskt räkneverk, har funkat bra i bilar sedan förra årtusendet

allternativ, lcd, supercap, solceller, ingen belysning
har plockak supercap som är äldre än 15 år och vid gott skick