2018年04月02日 | 锂电池？超轻光伏电池？可穿戴设备续航大战一触即发

　　可穿戴设备逐渐成为一个热词，从智能手环到健身腕带，再到VR眼镜，这些产品将数字智能时代最尖端的科技呈现在我们面前。下面就随嵌入式小编一起来了解一下相关内容吧。

　　其发展可追溯至1975年，也就是Hamilton Watch推出Pulsar计算器手表的那一年。可时至今日，可穿戴设备的技术挑战依然久久没能攻破，续航能力差造成用户体验不友好的情况并没有实质性地得到改善。

　　自从Apple Watch推出后，其18小时的续航能力就被吐槽不已，在智能手表领域，续航也令人头疼，Apple Watch18小时、佳明 Fenix3是20小时、Sharkey达到了11天。虽然续航能力有所提升，但是在电池技术上并未有大的突破。

　　目前延长可穿戴设备续航一般有以下方式：

　　一、为了得到超长待机时间而作出配置，功能，体验方面的牺牲，如设计极低耗电的传感器、处理器、通讯模块等组件，以及优化系统的电源管理等;

　　二、改良电池技术。在充电上做文章，比如 Apple Watch 的无线充电，或者一些手表表带就可以充电，还有的就是配备专门的移动电源充电座。续航不行需要经常充电，就让充电更方便。

　　从使用体验上来说，为了延长续航简配显然是不可取的。因此，为了延长可穿戴设备续航时间，业内纷纷将目光转向了改良电池技术。接下来我们就来说一说，目前该领域的一些进展情况。

　　从改善电池技术入手

　　相较于半导体组件设计所获得的改良进展，电池技术则面临更多的挑战。现今厂商不仅要研发出续航力超强而且体积又小的电池，最好还能让电池具备可挠的特性，以搭配各种型态的穿戴式装置。

　　而在未来，智能型穿戴式装置的功能势必更加强大，这也意味着装置内含的组件将会越来越多，结果就是耗电量将只会增不会减。因此，电池技术就必需要有重大的突破才能未雨绸缪。

　　①超轻光伏电池

　　大家都知道，电池的大小限制了智能手机、电脑、可穿戴设备可以接受的外形。一款超轻量的光伏电池已然问世，它让那些所谓电池限制都成了无稽之谈。因为它的特点除了轻还是轻，轻到可以把它放在泡泡上。

　　研究者表示，制造这一电池的核心在于技术，而非材料，把电池、基片和保护图层在同一工艺上实现，这样一来可以免受灰尘侵入。

　　一种名为聚对二甲苯的柔性聚合物用作基片和保护涂层，而主吸光层是由一种叫酞酸二丁酯的有机材料制作而成的。而且，整个过程是在室温下真空完成的，没有使用任何化学溶剂或刺激性化学物质。

　　当大家把精力都投射在续航能力上时，关注电池的体量也是一个新的拓展点。这款电池非常轻盈，适用范围也很广，比如说嵌在衣服或笔记本上，比如说太空或是高海拔环境，它可以做为现有设备的简易扩展。

　　②锂氟化碳(CFx)新式电池

　　据最新的研讨成果标明，运用了锂氟化碳(CFx)的新式电池，有望为可穿戴设备供给长达10年以上的电池寿数，而且不需要充电。

　　电池的形状可能仅有硬币巨细，十分合适包含智能手表、健身腕带等可穿戴设备运用。一般来说，可穿戴设备并不会搭载超强的处理器，根本不会呈现很多的爆发式能量需要，所以，新式电池十分合适为传感器、心脏起搏器等小型设备供电，这也是为何氟化锂碳电池并不需要充电的因素。据悉，一些商业化电池公司对锂氟化碳电池现已表现出十足的爱好，有望在几年内完成量产。

　　从安全方面来考虑，现在干流的锂电池，根本上无法运用太长时刻，包含索尼、联想等干流笔记本电脑制造商，简直都呈现过笔记本锂电池过热致使的过热乃至是起火时刻，在手机职业中也层出不穷，所以能够运用10年的新式电池是否能够确保安全性呢?

　　依据研讨显现，“锂空气”和“锌空气”等新式电池也正在研制中，它们都运用了更安稳的原料来替代锂离子，也处理了银等原料本钱过于昂扬的疑问。别的，燃料类电池也正在迎头赶上，有望完成更长久安稳的供电作用。

　　类似锂氟化碳这么的非充电式的电池并不是仅有，它们具有超高续航力的特色，一次能够运用数年时刻，所以并不需要进行充电，也具有非常好的安稳性，有望在日后变成干流。

　　③锂离子电池

　　相比于过去的镍铬蓄电池，锂离子电池终于“占领”了绝大部分市场，一般而言，厂商会把锂离子电池制造成硬币形状，普及度也很高，普通的街边小店就能买到;应用范围也很广，计算器、可穿戴心率监测器都可以使用。

　　不过，对于那些专用与可穿戴设备里的锂离子电池，通常是那种规格更小一些的纽扣电池(比如 CR1225)。还有一种比较受欢迎的锂离子电池，就是袋装电池，它会包含一堆电池，然后可以被放在一个塑料袋或是高分子聚合袋里面。袋装电池非常便于携带，因为它几乎可以放进任何小口袋里。

　　锂离子电池的优势十分明显，它非常小，而且质量也很轻。锂离子电池只需少量维护保养，而且成本也非常低。绝大多数锂离子电池用完即可丢弃，因为它们对环境的损坏很小。锂离子电池长久耐用。

　　缺点来说，其体积越小，存储的电量也就越少。锂离子电池属于易损品，为了安全使用需要对电路进行有效保护。受制于老化问题。在生产制造阶段经常需要变化。此外，袋装锂离子电池有爆炸的风险，因为电池和包装袋之间可能会产生能够引起爆炸的气体。

　　其他的续航方式

　　延长穿戴式装置的续航力，除了等待新电池技术的支持之外，还可以透过“改变充电的方式”让使用者“有感”。

　　例如，具备远距无线充电功能的穿戴式装置，就可以在“不必脱下”的情况下随时充电，永远开机，但前提是需配合无线充电发射器的装设位置;若是依照“能量采集”的原理，将穿戴者本身产生的动能如摆动、摩擦等转换成电能来供电，则可以随时随地将电池充饱，而且也没有充电位置的限制，因此，穿戴式装置就可以全年无休的为您服务了。

　　小结：

　　在未来的十年时间里，可穿戴设备数量预计会呈爆炸性增长，这意味着，体积更小，续航能力更长的电池需求将会大幅增加。我们也都能够预知，智能程度越高的设备对能耗效率的追求也会越高。期待搭载着高效电池的可穿戴行业蓬勃发展!

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