2. 电池基础与选型：常见纽扣电池类型、容量与放电特性
做体温计设计，电池选型是第一步。我见过不少工程师把精力全放在传感器和算法上，结果产品做出来，电池撑不过一个冬天。说白了，体温计这种设备，用户对续航的容忍度极低——谁也不想量体温时突然没电。
今天咱们就聊聊纽扣电池。你想想看，体温计内部空间就那么点大，能塞进去的电池无非就那几种。我个人习惯是先看功耗需求，再反推电池选型，而不是反过来。
2.1 常见纽扣电池类型
市面上最常见的体温计电池，就两种：CR2032 和 LR44。嗯，这里要注意，它们虽然长得像，但脾气完全不同。
| 参数 | CR2032 | LR44 |
|---|---|---|
| 标称电压 | 3.0V | 1.5V |
| 典型容量 | 210~240mAh | 110~150mAh |
| 化学体系 | 锂锰（Li-MnO₂） | 碱性（Alkaline） |
| 自放电率 | 约1%/年 | 约5~10%/年 |
| 工作温度 | -20℃ ~ +60℃ | 0℃ ~ +50℃ |
| 典型应用 | 电子体温计、遥控器 | 计算器、小玩具 |
我在项目中遇到过有人用 LR44 做体温计，结果冬天在北方根本没法用。为什么？因为碱性电池在低温下内阻急剧增大，电压掉得厉害。CR2032 是锂锰体系，低温性能好得多。
2.2 电池容量与放电特性
标称容量 240mAh 的 CR2032，是不是就能放出 240mAh？不一定。这取决于你怎么放电。
纽扣电池的容量和放电电流关系很大。你想想看，CR2032 的典型放电电流是 0.2mA 左右。如果你用 10mA 去拉它，容量可能连一半都不到。
| 放电电流 | 实际可用容量（CR2032） | 备注 |
|---|---|---|
| 0.1mA | ~230mAh | 接近标称值 |
| 1mA | ~200mAh | 容量开始下降 |
| 5mA | ~150mAh | 内阻影响明显 |
| 10mA | ~100mAh | 不建议持续使用 |
为什么会这样？因为纽扣电池的内阻比较大，一般在 10~30Ω 之间。电流越大，内阻上的压降就越大，电池端电压会提前跌到截止电压以下。
2.3 体温计功耗分析
好了，现在咱们来算算体温计到底吃多少电。我把典型的工作状态拆成几个阶段：
- 待机状态： MCU 休眠，传感器断电。电流约 1~3μA。
- 测量状态： 传感器上电，MCU 工作，ADC 采样。电流约 0.5~2mA，持续 1~3 秒。
- 显示状态： LCD 或 LED 显示结果。电流约 0.1~0.5mA，持续 10~30 秒。
- 关机状态： 完全断电。电流约 0.1μA（漏电流）。
假设一天测量 3 次，每次 30 秒，我们来算算日均功耗：
待机功耗：3μA × 23.5h ≈ 70.5μAh
测量功耗：1mA × 3s × 3次 ≈ 9μAh（换算成小时）
显示功耗：0.3mA × 20s × 3次 ≈ 5μAh
日均总功耗 ≈ 85μAh用 220mAh 的 CR2032 来算：
理论续航 = 220mAh / 0.085mA ≈ 2588 小时 ≈ 108 天嗯，三个月左右。但这是理想情况。实际还要考虑电池自放电、低温影响、老化等因素。我个人习惯留 30% 的余量，所以实际设计目标大概在 70 天左右。
你想想看，如果用户冬天在室外用体温计，电池温度可能只有 5℃。这时候 CR2032 的容量会下降 10~15%，内阻还会升高。所以设计时一定要留够余量。
好了，这一节的内容就到这儿。核心就三点：选 CR2032、注意放电电流对容量的影响、算功耗时要留余量。下一节咱们聊聊具体的电量检测电路怎么搭。