Batteria a bottone per Bluetooth?

Sto cercando di determinare quale batteria utilizzare per la mia applicazione. Userò un modulo Bluetooth di classe 1 o classe 2 (non a bassa energia), che richiede circa ~ 50 / 60mA di corrente RX / TX. Inoltre, c'è un microcontrollore e alcuni circuiti integrati analogici a bassa potenza. Ho bisogno di un flusso continuo di dati dal dispositivo per 1-10 minuti.

Le pile a bottone sono completamente fuori questione? Sto parlando di ioni di litio CR2450. Non mi dispiace davvero se non durano a lungo, ma funzioneranno? Perché nella mia applicazione, le dimensioni sono fondamentali e la durata della batteria è un compromesso che sono disposto a fare.

No, non funzioneranno. Le celle CR sono progettate per fornire un massimo di pochi mA in modo continuo, quindi un microcontrollore a bassa potenza come un MSP430, ad esempio funzionante con un cristallo a 32.768 kHz, può funzionare, ma la potenza di un ricetrasmettitore RF è troppo elevata.

La scheda tecnica per questa batteria specifica anche solo 0,2 mA come "carico standard continuo".

Se avessi bisogno della tua RF in breve tempo, potresti ottenere la potenza da un grande condensatore elettrolitico, per esempio 100 ms, e poi ricaricarla per un tempo più lungo, in modo che il controller riceva ancora abbastanza corrente. Per lo streaming continuo questo non funzionerà.

Un CR2450 ha una capacità abbastanza grande per una cella a bottone, ma non è in grado di fornire abbastanza corrente continua per questa applicazione.

Ecco una tipica scheda tecnica CR2450

Dice per dischage continuo, è valutato a meno di 1mA, che non è affatto vicino a ciò che richiede il modulo BT.
Anche per un breve impulso, la potenza nominale è di soli 9 mA per 2 secondi. Questo grafico dal foglio dati è abbastanza informativo:

Puoi vedere che l'IR (resistenza interna) inizia a ~ 15 ohm e aumenta abbastanza rapidamente. Date queste informazioni è possibile calcolare la caduta di tensione a diverse correnti. Ad esempio, se si desidera solo 10 mA, si otterrà una caduta di tensione di 0,010 * 15 = 150mV. A 100 mA questo è 1,5 V!
Steven menziona un condensatore e brevi raffiche di RF. Questo è certamente possibile (uno dei nostri prodotti utilizza una pila a bottone e fa una cosa simile) ma potrebbe non essere adatto alla tua applicazione.

Quindi, dovrai selezionare una batteria diversa. Al giorno d'oggi è possibile ottenere batterie agli ioni di litio molto piccole che andrebbero bene per questa applicazione. Dai un'occhiata a Mouser, Farnell o forse eBay - Di recente ho acquistato uno di questi per un prototipo:

Per 500 mAh (non sono sicuro che sia accurato, non l'ho ancora testato. Mi aspetto che sia tra 300-450 mAh) è molto piccolo. Le dimensioni sono indicate come:

Dimensioni: 58mm (L) * 22mm (W) * 4.4mm (H)

EDIT - che dire di un AAA con step-up?

Funzionerebbe bene. Si esaurirebbe abbastanza rapidamente, poiché la batteria fornirebbe più corrente a causa del potenziamento e dell'efficienza. Ad esempio, se abbiamo un NiHH AAA nominale da 1,2 V e il tuo modulo BT richiede 3,3 V a circa 50 mA:

50mA * 3.3V = 165mW.

Se ipotizziamo un convertitore boost efficiente all'80%, allora:

(1 / 0,8) * (0,165 W / 1,2 V) = ~ 171 mA richiesto dalla batteria.

Un AAA tipico è di circa 850 mAh, quindi è possibile far funzionare il modulo continuamente per circa 850/171 = 5 ore.

L'aria di zinco è la scelta migliore per batterie ad alta capacità di piccola capacità. L'aria forma metà dell'elettrolita in modo che siano ad alta densità. Prova batterie per apparecchi acustici come una Duracell da675. Usa 3 per ottenere più tensione. Sarà ancora minuscolo.

L'altra domanda è perché usare il Bluetooth è troppo assetato di energia a meno che non si invii pacchetti lunghi e lunghi. Zigbee o una soluzione personalizzata a 433 mhz sarebbe meglio. Guarda cosa usano i ragazzi TPMS. 433 MHz con frame codificati Manchester a 80 bit.