無論您的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功耗有多低，它仍然需要能源。您可能能夠?qū)崿F(xiàn)某種能量收集方案(盡管由于許多原因通常不切實(shí)際)，因此分立電池或超級(jí)電容器可能是唯一可行的選擇。

　　該電池可能比整個(gè)電路大，并成為設(shè)計(jì)的主要物理特征以及對(duì)封裝尺寸的限制。電池的結(jié)構(gòu)和性能在物理或電氣上都不容易放大或縮小，盡管它們的能量容量(瓦特小時(shí))與給定化學(xué)物質(zhì)的體積大致成正比。

　　那么，如果你需要一個(gè)非常非常小的電池，而沒有商業(yè)上的東西，你會(huì)怎么做呢?你做任何優(yōu)秀的工程團(tuán)隊(duì)都會(huì)做的事情：你設(shè)計(jì)和制造你自己的。這就是研究人員 太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室 在美國陸軍工程兵團(tuán)運(yùn)營的一個(gè)漁業(yè)項(xiàng)目中為鮭魚標(biāo)簽做了，以跟蹤鮭魚的洄游路徑。標(biāo)簽的電子設(shè)備縮小到可以選擇注射跟蹤器而不是通過手術(shù)插入的程度;后一種選擇對(duì)魚來說更耗時(shí)、成本更高且壓力更大。

　　他們?cè)O(shè)計(jì)的微電池(見”電池小到可以注入，能量足以跟蹤鮭魚“)以鋰為陽極，以氟化碳為陰極，是一個(gè)米粒大小的圓柱體，長(zhǎng)6毫米，寬3毫米，重70毫克(見下圖)。為了保持較低的內(nèi)部阻抗 - 對(duì)電池作為微電源的性能至關(guān)重要 - 它分層制造以增加內(nèi)表面積。作為一個(gè)額外的挑戰(zhàn)，它必須在魚經(jīng)常喜歡的較低溫度下高效。

　　能量容量不大，但對(duì)于任務(wù)來說仍然足夠了：數(shù)百個(gè)這樣的6×3毫米電池正在使用中，并為可注射的魚標(biāo)簽供電(由太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室提供)。

　　雖然新聞稿沒有具體說明這種微小電源的能量容量，但它確實(shí)說這種化學(xué)物質(zhì)和技術(shù)的密度約為240 W-Hr / kg，遠(yuǎn)大于更常見的氧化銀，后者儲(chǔ)存約100 W-Hr / kg。做一點(diǎn)數(shù)學(xué)計(jì)算，我計(jì)算出它的能量容量約為17 mW-Hr - 當(dāng)然不多，但顯然足以讓發(fā)射器每三秒發(fā)送一次744微秒的信號(hào)突發(fā)，持續(xù)三周。(這也是超低功耗電路設(shè)計(jì)的一個(gè)令人印象深刻的演示;我們不要忽視該項(xiàng)目的這一方面。

　　當(dāng)我第一次看到關(guān)于這個(gè)微型電池的標(biāo)題時(shí)，我以為這是實(shí)驗(yàn)室或大學(xué)的實(shí)驗(yàn)開發(fā)和可行性演示，也許在電解質(zhì)或其他專有技術(shù)中使用了兩個(gè)超微小的、不同的金屬探針——那種引人注目的項(xiàng)目，其中一個(gè)或幾個(gè)設(shè)備實(shí)際上已經(jīng)制造和評(píng)估(這沒有錯(cuò)， 當(dāng)然)。但新聞稿說，已經(jīng)制造了大約1000個(gè)這樣的單元，其中700個(gè)已經(jīng)在注入標(biāo)簽中使用 - 這是一個(gè)真正的現(xiàn)實(shí)檢查。雖然電池是使用簡(jiǎn)要描述的精確分層技術(shù)手工制作的，但在我看來，如果需要，制造過程可以自動(dòng)化(當(dāng)然，這對(duì)我來說很容易說!

　　您是否看到實(shí)際使用中具有可比數(shù)量的較小電池?當(dāng)時(shí)的情況是什么，底層技術(shù)是什么?

　　PNNL的人有一個(gè)問題：如果你不小心抓住了其中一條鮭魚并吃掉了電池，會(huì)發(fā)生什么?除了任何醫(yī)療影響，你成為數(shù)據(jù)集的一部分嗎?