目前,可穿戴設(shè)備集中發(fā)展的很快,形式也變得多樣化,比如手表,腕帶,眼鏡,襪子,衣服,等等。今年,可穿戴技術(shù)的發(fā)展速度尤為明顯,因?yàn)樵絹?lái)越多人已經(jīng)開(kāi)始接受可穿戴設(shè)備。不過(guò),相比于快速創(chuàng)新的可穿戴設(shè)備,可穿戴電池的發(fā)展速度似乎比較緩慢。盡管絕大多數(shù)可穿戴設(shè)備使用了超低能耗的BLE技術(shù)(藍(lán)牙低能耗技術(shù)),但用戶依然需要頻繁充電來(lái)確保設(shè)備電量充足。
對(duì)于可穿戴設(shè)備制造商而言,提供高效的可穿戴電池是急需解決的問(wèn)題;而站在可穿戴設(shè)備設(shè)計(jì)師的角度,他們也非常期待能有高質(zhì)量的電池,因?yàn)橹挥羞@樣,才能吸引更多消費(fèi)者喜歡使用他們的設(shè)備。本文將針對(duì)當(dāng)下不同類(lèi)型的可穿戴電池,從優(yōu)勢(shì)和局限性兩方面進(jìn)行了深入分析:
能量收集
能量收集是指獲取外部能量的過(guò)程,并且將這些外部能量轉(zhuǎn)化成為電子能量。外部能量源包括動(dòng)能(運(yùn)動(dòng),震動(dòng),旋轉(zhuǎn)),太陽(yáng)能(光能),熱能,壓電(利用來(lái)源于運(yùn)動(dòng)的多余能量),甚至還有無(wú)線電波。關(guān)于能量收集有一篇文章可以參考,請(qǐng)點(diǎn)擊這里。
優(yōu)勢(shì):
能量收集可以幫助可穿戴設(shè)備變得更加獨(dú)立,至少可以不需要過(guò)度依賴外接電源。
太陽(yáng)能可以與智能服裝完美契合,因?yàn)檫@種方式可以從太陽(yáng)吸收能量,并直接使用。
熱電能量收集可以為那些直接貼在皮膚上的設(shè)備提供一種解決方案,比如智能暖寶。這種能量源往往可以提供很高的能量。
無(wú)損失能源可以在你運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生。
劣勢(shì):
壓電法產(chǎn)生的能量相對(duì)較小。
通過(guò)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的動(dòng)能,能被有效轉(zhuǎn)化的也非常少。
相比于過(guò)去的鎳鉻蓄電池,鋰離子電池終于“占領(lǐng)”了絕大部分市場(chǎng),一般而言,廠商會(huì)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(mǎi)到;應(yīng)用范圍也很廣,計(jì)算器、可穿戴心率監(jiān)測(cè)器都可以使用。不過(guò),對(duì)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(huì)包含一堆電池,然后可以被放在一個(gè)塑料袋或是高分子聚合袋里面。袋裝電池非常便于攜帶,因?yàn)樗鼛缀蹩梢苑胚M(jìn)任何小口袋里。
優(yōu)勢(shì):
鋰離子電池非常小,而且質(zhì)量也很輕。
鋰離子電池只需少量維護(hù)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?yàn)樗鼈儗?duì)環(huán)境的損壞很小。
鋰離子電池長(zhǎng)久耐用。
缺點(diǎn):
鋰離子電池會(huì)的體積越小,存儲(chǔ)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(duì)電路進(jìn)行有效保護(hù)。
受制于老化問(wèn)題。
在生產(chǎn)制造階段經(jīng)常需要變化。
袋裝鋰離子電池有爆炸的風(fēng)險(xiǎn),因?yàn)殡姵睾桶b袋之間可能會(huì)產(chǎn)生能夠引起爆炸的氣體。
薄膜電池
薄膜電視是一種非常薄的電池。這種可充電式電池和鋰離子電池使用的技術(shù)非常相似。國(guó)外媒體曾發(fā)表過(guò)一篇闡述薄膜電池的文章,更多詳情可以點(diǎn)擊在這里。不過(guò)在此,我們更多地專注在薄膜電池的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)這兩方面。
優(yōu)勢(shì):
薄膜電池是以平面形態(tài)開(kāi)發(fā)的,這樣可以適用于那些較薄的可穿戴設(shè)備,比如電子皮膚設(shè)備或某些測(cè)量可穿戴設(shè)備。
他們可以說(shuō)是超級(jí)精簡(jiǎn)版的電池。
雖然價(jià)格較低,但是卻能支持高能量密度。
可以根據(jù)不同目的,適用于任何規(guī)格的設(shè)備
十分安全
缺點(diǎn):
薄膜電池的體積決定了它們的電力容量。因此,如果他們想要獲得和紐扣電池一樣的電量,就需要延展出更大的面積。
由于他們非常薄,因此耗電速度會(huì)比較快,所以需要頻繁充電確保長(zhǎng)時(shí)間使用,這也讓薄膜電池的使用范圍變得更加局限,只能在一些小型可穿戴設(shè)備上使用。
石墨烯電池
石墨烯電池是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性,開(kāi)發(fā)出的一種新能源電池。石墨烯是從石墨材料中剝離出來(lái)、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體??梢哉f(shuō),這種材料非常令人興奮,目前很多科學(xué)家都在研究開(kāi)發(fā)這種技術(shù),預(yù)計(jì)未來(lái)電池的下一波浪潮就將由石墨烯電池來(lái)引領(lǐng)。
優(yōu)勢(shì):
石墨烯電池被認(rèn)為是目前所有電池類(lèi)型中能量密度最高的。
石墨烯電池也有較高的電量存儲(chǔ)能力。
劣勢(shì):
相比于其他類(lèi)型的電池,石墨烯電池的價(jià)格更貴。
目前仍在開(kāi)發(fā)階段。
在未來(lái)的五年時(shí)間里,可穿戴設(shè)備數(shù)量預(yù)計(jì)會(huì)呈爆炸性增長(zhǎng),這意味著,體積更小,續(xù)航能力更長(zhǎng)的電池需求將會(huì)大幅增加。我們也都能夠預(yù)知,智能程度越高的設(shè)備對(duì)能耗效率的追求也會(huì)越高。根據(jù)目前市場(chǎng)上各種可穿戴設(shè)備的使用情況,可以說(shuō),各種電池的水平其實(shí)不差上下,各自也都有不同的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。不過(guò),科學(xué)家和工程師正在努力提升電池能力,并進(jìn)一步減少電池對(duì)環(huán)境造成的損壞。我們真的非常期待一個(gè)搭載著高效電池的可穿戴行業(yè)蓬勃發(fā)展!
評(píng)論
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