鋰電池?超輕光伏電池?可穿戴設(shè)備續(xù)航大戰(zhàn)一觸即發(fā)
可穿戴設(shè)備逐漸成為一個熱詞,從智能手環(huán)到健身腕帶,再到VR眼鏡,這些產(chǎn)品將數(shù)字智能時代最尖端的科技呈現(xiàn)在我們面前。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201804/377739.htm其發(fā)展可追溯至1975年,也就是Hamilton Watch推出Pulsar計算器手表的那一年??蓵r至今日,可穿戴設(shè)備的技術(shù)挑戰(zhàn)依然久久沒能攻破,續(xù)航能力差造成用戶體驗不友好的情況并沒有實質(zhì)性地得到改善。
自從Apple Watch推出后,其18小時的續(xù)航能力就被吐槽不已,在智能手表領(lǐng)域,續(xù)航也令人頭疼,Apple Watch18小時、佳明 Fenix3是20小時、Sharkey達到了11天。雖然續(xù)航能力有所提升,但是在電池技術(shù)上并未有大的突破。
目前延長可穿戴設(shè)備續(xù)航一般有以下方式:
一、為了得到超長待機時間而作出配置,功能,體驗方面的犧牲,如設(shè)計極低耗電的傳感器、處理器、通訊模塊等組件,以及優(yōu)化系統(tǒng)的電源管理等;
二、改良電池技術(shù)。在充電上做文章,比如 Apple Watch 的無線充電,或者一些手表表帶就可以充電,還有的就是配備專門的移動電源充電座。續(xù)航不行需要經(jīng)常充電,就讓充電更方便。
從使用體驗上來說,為了延長續(xù)航簡配顯然是不可取的。因此,為了延長可穿戴設(shè)備續(xù)航時間,業(yè)內(nèi)紛紛將目光轉(zhuǎn)向了改良電池技術(shù)。接下來我們就來說一說,目前該領(lǐng)域的一些進展情況。
從改善電池技術(shù)入手
相較于半導(dǎo)體組件設(shè)計所獲得的改良進展,電池技術(shù)則面臨更多的挑戰(zhàn)?,F(xiàn)今廠商不僅要研發(fā)出續(xù)航力超強而且體積又小的電池,最好還能讓電池具備可撓的特性,以搭配各種型態(tài)的穿戴式裝置。
而在未來,智能型穿戴式裝置的功能勢必更加強大,這也意味著裝置內(nèi)含的組件將會越來越多,結(jié)果就是耗電量將只會增不會減。因此,電池技術(shù)就必需要有重大的突破才能未雨綢繆。
?、俪p光伏電池
大家都知道,電池的大小限制了智能手機、電腦、可穿戴設(shè)備可以接受的外形。一款超輕量的光伏電池已然問世,它讓那些所謂電池限制都成了無稽之談。因為它的特點除了輕還是輕,輕到可以把它放在泡泡上。
研究者表示,制造這一電池的核心在于技術(shù),而非材料,把電池、基片和保護圖層在同一工藝上實現(xiàn),這樣一來可以免受灰塵侵入。
一種名為聚對二甲苯的柔性聚合物用作基片和保護涂層,而主吸光層是由一種叫酞酸二丁酯的有機材料制作而成的。而且,整個過程是在室溫下真空完成的,沒有使用任何化學(xué)溶劑或刺激性化學(xué)物質(zhì)。
當(dāng)大家把精力都投射在續(xù)航能力上時,關(guān)注電池的體量也是一個新的拓展點。這款電池非常輕盈,適用范圍也很廣,比如說嵌在衣服或筆記本上,比如說太空或是高海拔環(huán)境,它可以做為現(xiàn)有設(shè)備的簡易擴展。
?、阡嚪?CFx)新式電池
據(jù)最新的研討成果標(biāo)明,運用了鋰氟化碳(CFx)的新式電池,有望為可穿戴設(shè)備供給長達10年以上的電池壽數(shù),而且不需要充電。
電池的形狀可能僅有硬幣巨細,十分合適包含智能手表、健身腕帶等可穿戴設(shè)備運用。一般來說,可穿戴設(shè)備并不會搭載超強的處理器,根本不會呈現(xiàn)很多的爆發(fā)式能量需要,所以,新式電池十分合適為傳感器、心臟起搏器等小型設(shè)備供電,這也是為何氟化鋰碳電池并不需要充電的因素。據(jù)悉,一些商業(yè)化電池公司對鋰氟化碳電池現(xiàn)已表現(xiàn)出十足的愛好,有望在幾年內(nèi)完成量產(chǎn)。
從安全方面來考慮,現(xiàn)在干流的鋰電池,根本上無法運用太長時刻,包含索尼、聯(lián)想等干流筆記本電腦制造商,簡直都呈現(xiàn)過筆記本鋰電池過熱致使的過熱乃至是起火時刻,在手機職業(yè)中也層出不窮,所以能夠運用10年的新式電池是否能夠確保安全性呢?
依據(jù)研討顯現(xiàn),“鋰空氣”和“鋅空氣”等新式電池也正在研制中,它們都運用了更安穩(wěn)的原料來替代鋰離子,也處理了銀等原料本錢過于昂揚的疑問。別的,燃料類電池也正在迎頭趕上,有望完成更長久安穩(wěn)的供電作用。
類似鋰氟化碳這么的非充電式的電池并不是僅有,它們具有超高續(xù)航力的特色,一次能夠運用數(shù)年時刻,所以并不需要進行充電,也具有非常好的安穩(wěn)性,有望在日后變成干流。
③鋰離子電池
相比于過去的鎳鉻蓄電池,鋰離子電池終于“占領(lǐng)”了絕大部分市場,一般而言,廠商會把鋰離子電池制造成硬幣形狀,普及度也很高,普通的街邊小店就能買到;應(yīng)用范圍也很廣,計算器、可穿戴心率監(jiān)測器都可以使用。
不過,對于那些專用與可穿戴設(shè)備里的鋰離子電池,通常是那種規(guī)格更小一些的紐扣電池(比如 CR1225)。還有一種比較受歡迎的鋰離子電池,就是袋裝電池,它會包含一堆電池,然后可以被放在一個塑料袋或是高分子聚合袋里面。袋裝電池非常便于攜帶,因為它幾乎可以放進任何小口袋里。
鋰離子電池的優(yōu)勢十分明顯,它非常小,而且質(zhì)量也很輕。鋰離子電池只需少量維護保養(yǎng),而且成本也非常低。絕大多數(shù)鋰離子電池用完即可丟棄,因為它們對環(huán)境的損壞很小。鋰離子電池長久耐用。
缺點來說,其體積越小,存儲的電量也就越少。鋰離子電池屬于易損品,為了安全使用需要對電路進行有效保護。受制于老化問題。在生產(chǎn)制造階段經(jīng)常需要變化。此外,袋裝鋰離子電池有爆炸的風(fēng)險,因為電池和包裝袋之間可能會產(chǎn)生能夠引起爆炸的氣體。
其他的續(xù)航方式
延長穿戴式裝置的續(xù)航力,除了等待新電池技術(shù)的支持之外,還可以透過“改變充電的方式”讓使用者“有感”。
例如,具備遠距無線充電功能的穿戴式裝置,就可以在“不必脫下”的情況下隨時充電,永遠開機,但前提是需配合無線充電發(fā)射器的裝設(shè)位置;若是依照“能量采集”的原理,將穿戴者本身產(chǎn)生的動能如擺動、摩擦等轉(zhuǎn)換成電能來供電,則可以隨時隨地將電池充飽,而且也沒有充電位置的限制,因此,穿戴式裝置就可以全年無休的為您服務(wù)了。
小結(jié):
在未來的十年時間里,可穿戴設(shè)備數(shù)量預(yù)計會呈爆炸性增長,這意味著,體積更小,續(xù)航能力更長的電池需求將會大幅增加。我們也都能夠預(yù)知,智能程度越高的設(shè)備對能耗效率的追求也會越高。期待搭載著高效電池的可穿戴行業(yè)蓬勃發(fā)展!
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