嚴苛環境穩定運行：面向IoT應用的耐高溫紐扣一次鋰電池

適用于IoT應用的耐高溫紐扣型一次鋰電池

近年來，由于出生率下降和人口老齡化，發達國家正面臨著日益嚴重的勞動力短缺問題。這一挑戰在需要高強度現場作業的行業中尤為突出，例如工廠和生產裝置、建筑、物流以及社會基礎設施的維護等領域。

為應對上述問題，基于 IoT 的現場業務數字化轉型正在不斷推進。隨著通信技術、云計算以及AI技術的發展，通過傳感器進行持續監測，并基于數據開展預測性維護，即使在人力資源有限的情況下，也能夠實現高生產效率。

工業IoT設備在耐候性方面面臨的挑戰

工業IoT設備屬于精密儀器，不僅需要具備防水、防塵性能，還必須能夠耐受高溫和低溫環境，以及突發性的溫度變化。

此外，隨著設備功能的不斷提升，其處理負載也隨之增加，電子元器件產生的發熱量不斷上升。在設備持續小型化的趨勢下，內部熱量更容易積聚，從而影響設備的運行穩定性。

因此，工業IoT設備在設計階段就必須同時應對外部環境溫度變化以及內部熱量積累所帶來的挑戰。

工業物聯網設備中需要耐候性的應用案例

戶外基礎設施監測用IoT設備

為應對橋梁、道路、大壩以及輸水管道等社會基礎設施老化問題，工程領域越來越多地引入應變傳感器和振動傳感器，用于檢測結構劣化情況。

在防災減災領域，用于山體滑坡監測的加速度傳感器和傾角傳感器也備受關注。這類傳感器需要具備寬廣的耐溫范圍，以確保在嚴苛的室外環境下穩定運行，包括強烈日照下的高溫環境以及嚴寒的低溫環境。同時，還必須具備優異的防水性和耐濕性，以應對降雨、高濕度等自然條件。

圖1：應用示例 橋梁應變/振動傳感器、水管振動傳感器及滑坡監測

工廠設備監測用IoT設備

在發電廠、化工廠以及鋼鐵廠中，渦輪、爐體、鍋爐和各類管道等設備通常在高溫環境下運行。作為替代危險目視檢查的一種更安全手段，用于測量溫度、振動和流量的無線傳感器正得到廣泛應用。由于這些傳感器通常直接安裝在被監測設備上，因此必須能夠在高溫環境下長期、可靠地運行。

圖2：管道及發電用渦輪上安裝的IoT傳感器應用示例

冷鏈物流用IoT設備

在藥品、食品等溫控要求嚴格的冷鏈物流中，GPS追蹤器在位置管理方面發揮著重要作用，而溫度傳感器則用于監測貨物狀態。這些傳感器需要具備高度可靠性，能夠在低溫環境下長時間穩定運行，并能夠反復承受從冷凍環境轉移到常溫室外空氣等情況下產生的大幅溫差變化。

圖3：冷鏈物流中 IoT 傳感器的應用示例

IoT以外的其他應用領域

紐扣型電池還被廣泛應用于服務器的印刷電路板（PCB），以及汽車ADAS／AD系統中，以便在主電源關閉時保留時間數據。近年來，隨著AI的快速發展，PCB上的處理負載持續增加，發熱問題愈發突出。因此，安裝在這些電路板上的紐扣型電池，即使在高溫環境下長期使用，也必須具備高度可靠性，并能夠保持穩定的性能。

圖4：主板上用于時間數據備份的紐扣型電池應用示例

松下新能源的耐高溫紐扣型電池

松下新能源提供專為IoT應用設計的豐富紐扣型電池產品陣容。除標準型號（工作溫度范圍：–30°C～85°C）外，還包括耐高溫型號（–40°C～125°C），可在不受安裝環境或季節變化影響的各種嚴苛條件下，實現穩定可靠的運行。

表1：松下能源CR系列紐扣型一次鋰電池產品陣容

圖5和圖6展示了標準CR紐扣電池與松下新能源耐高溫型號在高溫條件下的測試結果。

標準型號在125?°C環境下開始存放后，僅經過數十小時便出現內阻急劇上升、電壓快速下降的情況，難以繼續使用。

相比之下，松下新能源的耐高溫產品在約200小時以上的測試過程中，內阻和電壓變化極小，能夠保持穩定運行。

圖5：標準型號與松下新能源耐高溫電池 在125?°C存放試驗中的內

圖6：標準型號與松下新能源耐高溫電池 在125?°C存放試驗中的電

通常情況下，CR紐扣電池在高溫環境下會因電池內部產生氣體而發生性能劣化。

而松下新能源的耐高溫型號采用了抑制電池內部氣體生成的特殊技術，即使在嚴苛環境下也能實現穩定運行。

圖7展示了標準CR紐扣電池與松下新能源耐高溫電池在–20?°C條件下的脈沖放電特性。得益于特殊的負極材料配方，即使在放電深度達到 80%時，該產品依然能夠保持與常溫環境下相當的穩定電壓性能，明顯優于標準型號。

圖7：常溫及低溫條件下的脈沖放電特性

如上所述，松下新能源的耐高溫紐扣型電池在寬廣的溫度范圍內展現出卓越的可靠性。此外，其先進的封裝技術還賦予了電池優異的耐濕性能，使其成為在嚴苛環境中運行的IoT設備的理想電源解決方案。

全球范圍內穩定的供應鏈

松下新能源在電池材料的采購以及電芯和電池組的生產方面，布局了多個生產與供應據點。通過高效且穩定的全球供應鏈體系，能夠在長期內，持續、可靠地向客戶提供所需產品。

此外，松下新能源在全球范圍內設有銷售據點，能夠與客戶開展本地化、細致入微的溝通與支持。

松下新能源不僅通過消費類電池業務支持人們日常便利、舒適的生活，也為社會基礎設施以及包括EV在內的汽車產業等廣泛領域提供電池解決方案，致力于推動實現富足生活與環境責任和諧共存的可持續社會。

※資料內容截至2026年1月。文中所列數值并非保證值，產品規格如有變更，恕不另行通知。