Bateria com tempo frio

Eu construí um módulo de sensor de temperatura que funciona com baterias 4xAA e envia dados de volta para um computador via XBee. Funciona muito bem, até o tempo esfriar. Nesse ponto, as pilhas AA recarregáveis ​​(tentei duracell e eneloop) morrem muito rapidamente. Aos 40 anos, parece que eles mal conseguem reunir os 3,3V necessários para alimentar o sistema sem fio.

Isso precisa ser alimentado por bateria - passar um fio para ele não é uma opção.

Estou experimentando alcalinos velhos comuns, mas queria saber se alguém teria alguma dica sobre como tirar energia suficiente das baterias durante o inverno. Eu só preciso dobrar e usar 8 baterias? As células NiCad ou LiPo funcionam melhor que o NiMH? Mudar para um módulo sem fio diferente, capaz de lidar com tensão mais baixa, resolveria o problema?

As baterias estão realmente gastas ou começarão a funcionar se a temperatura aumentar? O XBee está ligado o tempo todo ou passa a maior parte do tempo dormindo?

Supondo que as baterias precisem ser aquecidas - se o XBee não precisar estar ligado o tempo todo, você poderá executar uma sequência de inicialização que consiste em extrair corrente das baterias para aquecê-las e ativar o XBee.

Um amplo conversor de corrente DC-DC também permitiria que você iniciasse com tensões mais baixas.

Outra nota: o XBees pode ser executado em 3V. Eles também desenham correntes muito baixas nos modos de hibernação quando executados em 3V. Tenho algumas parcelas de ciclo de trabalho e consumo de corrente para diferentes modos de operação em http://wiblocks.luciani.org/white-papers/intro-to-zigbee.html

As baterias de íon de lítio podem ser sua melhor opção para recarregáveis ​​... Elas têm uma baixa taxa de autodescarga e aparentemente funcionam melhor em clima frio. Infelizmente, todos os tipos populares de baterias basicamente param de funcionar a temperaturas próximas ao congelamento.

O que você pode considerar fazer é montar uma pequena célula solar para carregamento lento e isolar as baterias. Se você conseguir o isolamento correto, a carga lenta aquecerá as baterias durante o dia e o isolamento as manterá aquecidas à noite.

A Energizer afirma que seu Ultimate Lithium funciona bem até -40ºC

Use algo como o Energizer Lithium AA - eles são classificados em 40 abaixo de zero e não são muito caros se você olhar em volta. Eu os uso em balões de alta altitude, onde as temperaturas podem chegar a -55 ° C, e elas são uma delícia para mim :)

As células de cloreto de tionil de lítio (Li / SOCL2) funcionam bem em baixas temperaturas e são classificadas de -55 C. a +125 C.

Aqui está a folha de dados das baterias da série TLH de temperatura estendida Tadiran.

Aqui está um artigo sobre sua aplicação, escrito por Tadiran.

As baterias de chumbo-ácido seladas Cyclon podem ser uma boa opção se você precisar de baterias recarregáveis ​​para baixa temperatura. O nome da empresa parece ter mudado, então sugiro procurar o Cyclon na Digi-key.

Experimente as baterias recarregáveis ​​LiFePO4. Você pode obtê-los em formato 18650 no eBay ou no Aliexpress, também existem soquetes correspondentes com fios conectados à venda.

Observe que essas células precisam de uma corrente de carga menor do que a típica Li-ion - 3,6 - 3,65 volts, em vez de 4,2 - 4,23 volts.

Os ciclistas os usam nos invernos para lanternas - mesmo a -20C uma célula totalmente carregada pode liberar cerca de 50% de sua capacidade nominal antes que a tensão caia abaixo de 2,7V críticos