Warum bevorzugen tragbare Geräte Lithium-Ionen-Batterien?

Mit der Verbesserung des Lebensstandards und der Verbreitung von Intelligenz sind intelligente tragbare Geräte entstanden.

Intelligente tragbare Geräte sind Endgeräte, die kontinuierlich getragen werden können, wie Kleidung und Schmuck, und verfügen über fortschrittliche Schaltkreissysteme, drahtlose Netzwerke und unabhängige Verarbeitungskapazitäten.Die beiden wichtigsten Merkmale sind langfristige Tragbarkeit und Intelligenz.

Die potenziellen Anwendungsmöglichkeiten des Internets der Dinge sind riesig, aber sie haben auch einige wichtige Merkmale gemeinsam.und fast immer verfügbarDiese Anforderungen zeigen sich vielleicht am deutlichsten in Wearables, die bereits von Millionen von Menschen auf der ganzen Welt verwendet werden, um Aktivität zu verfolgen, körperliche Indikatoren zu überwachen und die Gesundheit zu verbessern.

Um die erforderlichen Daten zu sammeln, müssen Verbraucher ständig tragbare Geräte tragen, die daher klein und bequem sein müssen und lange Zeit kontinuierlich arbeiten können.

Dies wirft die Frage auf, wie diese Geräte angetrieben werden sollen. Im Idealfall würden sie Energie direkt aus ihrer Umgebung beziehen, so dass sie immer Strom haben.Obwohl wir große Fortschritte bei der Verringerung des Stromverbrauchs und der Verbesserung der Energieeinsparung erzielt habenIn der absehbaren Zukunft werden wir uns auf Batterien als primäre Energiequelle verlassen müssen.Um die Energieverschwendung durch Milliarden von Geräten zu minimieren, sollten die wiederaufladbaren Batterien für einige Zeit die bevorzugte Energiequelle sein.

Batterieladungssicherheit für tragbare Geräte

Da Wearables nicht nur in Größe begrenzt sind, sondern auch langlebiges Tragen erfordern und Komfort wichtig ist, müssen sie auch sehr leicht sein, so dass die Batterien so klein wie möglich sein müssen.Wiederholte Studien von IDC und GMI haben gezeigt, dass die Akkulaufzeit für Verbraucher beim Kauf von batteriebetriebenen Komfortprodukten die wichtigste Überlegung istDaher ist eine hohe Batteriekapazität für den Erfolg des Produkts sehr wichtig.
Glücklicherweise haben Lithiumbatterien viele Eigenschaften, die sie für tragbare Anwendungen ideal machen.

Erstens bieten sie eine hohe Energiedichte, so dass Systementwickler kleinere, leichtere Batterien wählen können, die eine längere Betriebsdauer bieten.Lithium-Ionen-Batterien arbeiten in der Regel bei 3Dies bedeutet, dass Lithium-Ionen-Batterien weniger Zellen benötigen, was auch dazu beiträgt, kleinere und leichtere Systeme zu erreichen.Ihre Selbstentladungsrate ist viel niedriger als bei Nickel-basierten Batterien.Dies reduziert nicht nur die Anzahl der Wiederaufladungen, sondern auch die Anzahl deraber erlaubt auch, dass die Batterie jederzeit wieder verwendet werden kann, nachdem sie lange gelagert wurde, wodurch das System für die Kunden komfortabler wird.

Natürlich haben alle Technologien ihre Nachteile: Zum Beispiel sind Lithium-Ionen-Batterien komplizierter zu fertigen als auf Nickel basierende wiederaufladbare Batterien, weshalb sie teurer sind.Aber als Massenprodukt, Größenvorteile und kontinuierliche technologische Verbesserungen reduzieren ihre Herstellungskosten rasch.
Die jüngsten Schlagzeilen haben auch gezeigt, dass Lithium-Ionen-Batterien größere potenzielle Sicherheitsrisiken haben.Wenn die Ladespannung zu hoch oder zu niedrig ist, kann dies zu Feuer oder Explosion führen.Die meisten Lithium-Ionen-Batterien verfügen jedoch über interne Schutzschaltkreise, die einen gewissen Schutz vor Über- oder Unterspannung bieten.Aber der Lithium-Ionen-Ladebatterie-Prozess ist immer noch viel komplexer als Nickel-basierte Akkus.

Lithium-Ionen-Batterien: Komfortable und praktische tragbare Geräte
1. kleine Batterie, lange Lebensdauer, hohe Energiedichte
2. eine höhere Betriebsspannung bedeutet weniger Zellen und ein kleineres System
3. langsamere Selbstentladung: kürzere Ladezeiten, immer verfügbar

Herausforderungen im Bereich der Gebühren

Um diese Sicherheitsprobleme zu vermeiden, benötigen Lithium-Ionen-Batterien einen konstanten Strom (CC) und eine konstante Spannung (CV).Die Batterie wird zunächst mit einem festen Strom geladen, bis eine festgelegte Spannung erreicht ist.Die Ladekette schaltet dann in den konstanten Spannungsmodus um, der den notwendigen Strom zur Aufrechterhaltung der eingestellten Spannung liefert.

Um optimale Ladeergebnisse zu erzielen, müssen Strom und Spannung sorgfältig ausgewogen ausgewählt werden.aber eine zu hohe Spannung kann die Batterie belasten oder überladenAuch höhere Ladeströme können das Laden beschleunigen, aber auf Kosten der Batteriekapazität:Eine 30%ige Verringerung des Ladestroms kann die Lademenge einer Batterie um bis zu 10% erhöhen..

Daher wird der Ladestrom in der Regel auf die Hälfte der Batteriekapazität (der maximale Strom, den die Batterie für eine Stunde liefern kann) und die Spannung auf 4,2 V pro Zelle eingestellt.Es wurde gezeigt, dass die Verwendung von etwas niedrigerem Ladestrom und Spannung die Batteriealterung verlangsamen kann, so dass es mehr Ladeschläge mit einer höheren Kapazität durchlaufen kann.