milan米兰|可穿戴设备与其它小型系统为何青睐锂电池电源？

发布时间：2026-02-14 21:45:03

物联网将提高现代生活的完全各个方面。通过搜集和分析大量数据，物联网可以协助我们管理身体健康、增加在家居和工作场所的能源消耗、监测和提高我们所在的环境等等。物联网的潜在应用于十分普遍，但它们也有一些联合的最重要特征。用作搜集数据的设备必须体积小、更容易用于且完全随时可供使用。

这些拒绝有可能在可穿着设备上尤为显著，全世界有数以百万计的人早已在用于可穿着设备来追踪活动、监测身体指标和提高身体健康。为了搜集所需的数据，消费者必需将可穿着设备持续戴着在身上。

因此，它们必需小巧而舒适度，并能长时间倒数工作。智能家居传感器节点和其他物联网应用于也面对相近的拒绝。这产生了如何为这些设备供电的问题。

理想的情况是，它们可以必要从所处的环境中取得能量，这样它们可以始终保持有电。虽然我们早已在降低功耗和提高能量收集上获得了相当大变革，但距离实现理想还有一定差距。在可意识到的未来，我们还必须依赖电池作为主要电源。

尤其是，为了最大限度增加由数十亿设备导致的能源浪费，在未来一段时间，可充电电池应当是选用电源。可穿着设备和其他小型系统的电池电池安全性可穿着设备不仅尺寸很受限制，而且由于必须长年穿着，舒适性也很最重要，因此它们还必需十分重，所以电池就必需尽量小。不仅如此，IDC和GMI展开的反复研究指出，电池续航时间是消费者出售电池供电式便利产品的第一考虑到因素。

因此，低电池容量对产品获得成功十分最重要。同时符合这两个拒绝使得电池面对的挑战更为艰难。幸运地的是，锂电池的许多特性使它们需要解决这一挑战，从而沦为可穿着设备应用于的理想自由选择。

首先，它们获取低能量密度，容许系统设计工程师自由选择更加小更加重的电池，而且能获取更长的工作时间。同时，锂电池的工作电压一般来说为3.7V，相比之下，镍氢或镍镉电池只有1.2V。这意味著锂电池必须较少的电芯（cell），这也有助构建更加小更加重的系统。

另外，它们的自放电亲率也近高于基于镍的电池，大约为每月2%，而镍氢和镍镉电池低约每天5%。这样不仅需要增加电池次数，而且电池摆放很长时间后也能随时再度用于，从而使系统更为便于客户用于。当然，所有技术都有自身的缺点。

例如，锂离子电池的生产比基于镍的充电电池更加简单，所以价格更加喜。但作为一种大量生产的产品，规模经济和持续的技术改良正在较慢减少其生产成本。

最近的头条新闻也表明，锂离子电池具备更大的潜在安全性风险。由于用于易燃电解质，所以如果电池电压过低或过较低都有可能造成发生爆炸或发生爆炸。不过，大多数锂离子电池都有内部维护电路，可以在一定程度上避免过压或欠压。但锂离子电池的电池过程依然比基于镍的充电电池简单的多。

锂离子电池：构建舒适度便利的可穿着设备?小电池，宽续航时间，低能量密度?更高工作电压意味著较少的电芯和更加小的系统?更快的自放电：较少的电池次数，随时可供使用电池挑战为防止这些安全性问题，锂离子电池必须恒流（CC）、恒压（CV）的电池过程。在此过程中，电池首先以相同电流电池，以后超过原作电压。然后，电池电路转换到恒压模式，从而获取适当的电流，以保持原作电压。为了获得最佳电池效果，必需对电流和电压水平的自由选择作出精心的权衡。

以较高电压电池可以减少电池容量，但电压过低不会导致电池挤压或过差使，造成永久伤害、不稳定性和危险性。某种程度，较高充电电流可以减缓电池速度，但代价是增加电池容量：充电电流减少30%可以使电池储存的电荷量减少10%之多。因此，充电电流一般来说设置为电池容量（电池能持续供电一小时的仅次于电流）的一半，电压设置为每个电芯4.2V。

不过事实证明，用于额小的充电电流及电压可减慢电池老化，使其需要以更高的蓄电量童年更好的电池循环。

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