ТРИТИЕВАЯ БАТАРЕЙКА

С 2011 года в США начат выпуск батарей, имеющих срок службы 20 лет. Напряжение батарейки 3 вольта, ток разряда 16 наноампер, плавно снижающийся к концу срока службы до 5 наноампер. Батарейки предназначены для применений, где требуется максимально возможная продолжительность работы и достаточны малые токи. Источники тока предназначены для питания кардиостимуляторов и других имплантантов, могут быть полезны геологам и нефтяникам для обеспечения питания различных датчиков, расположенных на большой глубине. Они незаменимы при длительных подводных экспедициях и космических перелетах. Тритиевые батарейки могут использоваться военными для прицелов с подсветкой, малогабаритных индикаторов, а также множества других применений. С таким продолжительным сроком службы батарейка идеально подходит для использования в научных и промышленных целях. Тритиевая батарейка может обеспечить питанием датчики расположенные внутри мостов и других архитектурных сооружений, где доступ к замене источника питания осложнен. Батарейки могут использоваться в самолетах, беспилотных летательных аппаратах. Температура эксплуатации от –40  до +80 .

Батарейка EOL20KY15 имеющая напряжение 3 вольта для поверхностного монтажа на печатную плату.

В основе работы лежит естественный распад тяжелого изотопа водорода – трития.
Исследования в области создания источников тока, использующих распад изотопов, велись с пятидесятых годов. Были проведены эксперименты с изотопами стронция, иттрия, никеля и других. Применение этих изотопов окончилось неудачей из-за разрушения внутренней структуры источника тока мощным излучением. Только применение трития, дающего мягкий поток электронов, смогло привести к созданию долговечного источника тока. Исследователям предстояло преодолеть еще одну преграду на пути к получению эффективного источника тока. Внутри батарейки излучение электронов равномерно распространяется во все стороны. Кремниевые пластины, в которых генерируется электричество благодаря взаимодействию электронов с p-n переходами, улавливали меньше половины электронов, остальные электроны терялись впустую. Специалисты Рочестерского университета предложили на поверхности кремниевых пластин расположить микроскопические отверстия. В результате тритий заполняет отверстия и оказывается почти весь окруженный кремнием. Теряется лишь небольшая часть электронов. По оценкам экспертов фирмы Lockheed Martin такой элемент питания способен длительное время выдерживать охлаждение до -50°С и нагрев до +150°С.
Тритий имеет период полураспада 12,262 года. В результатом распада является гелий-3,  электроны и антинейтрино. Энергия электронов мала, поэтому они задерживаются обычными материалами: бумага, ткань одежды, материал резиновых перчатки. Специальные материалы, из которых изготовлен корпус тритиевых батареек, надежно задерживают поток электронов. Тритий очень редкий изотоп водорода. В промышленном масштабе тритий получают, облучая литий изотопом лития и нейтронами. Другая технология получения трития это переработка тяжелой воды – замедлителя ядерных реакторов. Испускаемое тритием излучение применяется в световых указателях с участием люминофоров. Используется как радиоактивный индикатор в биологии, медицине, геофизике. Тритий является компонентом топлива термоядерного синтеза. Изотоп не опасен для здоровья человека, испускаемая тритием радиация проходит в воздухе расстояние лишь несколько миллиметров. Опасность представляет только попадание трития внутрь организма вместе с водой и пищей. При вдыхании период полувыделения составляет 3,3 минуты.
Компания CityLabs по производству тритиевых батареек была создана в 2005 году, основой ее работы послужила первая коммерческая модель радиоизотопного источника тока, созданная руководителем отдела разработок Ларри Олсеном в конце семидесятых годов. Здесь была создана в 2008 году первая коммерческая батарейка NanoTritium. Модель получила название P100.

Батарейка P100, имеющая напряжение 0,75 вольт для выводного монтажа на печатную плату.

Тритиевая батарейка P100 имеет максимальную мощность 75 нановатт. Положительным полюсом служит первый вывод корпуса микросхемы, отрицательным – вывод 15. Батарейки выпускаются в виде микросхем в корпусах LCC 44 и LCC68. Существуют различные типы батареек, способные генерировать от 50 до 300 наноампер в течении 20 лет.  Тритиевая батарейка является физическим источником тока. В отличии от химических внутри нее не происходит повышение давления, не содержится химически активных веществ, нет причин для разрушения корпуса. Конструкция батарейки может успешно противостоять механическим перегрузкам, которые могут разрушить обычную батарейку. Гелий, вырабатываемый в процессе работы батарейки не токсичен.
Производство трития обходится дорого, отсюда и цена одной батарейки – одна, две тысячи долларов. С увеличением спроса цена будет снижаться.