چرا دستگاه های پوشیدنی به باتری های لیتیوم یون علاقه دارند؟

با بهبود استانداردهای زندگی و محبوب شدن هوش، دستگاه های پوشیدنی هوشمند به وجود آمده اند.

دستگاه های پوشیدنی هوشمند دستگاه های پایانی هستند که می توانند به طور مداوم پوشیده شوند، مانند لباس و جواهرات، و دارای سیستم های مدار پیشرفته، شبکه های بی سیم و قابلیت های پردازش مستقل هستند.دو ویژگی مهم تر قابل پوشیدن طولانی مدت و هوش هستند.

برنامه های کاربردی بالقوه اینترنت اشیا بسیار گسترده است، اما آنها همچنین برخی از ویژگی های مهم را به اشتراک می گذارند. دستگاه های مورد استفاده برای جمع آوری داده ها باید کوچک، آسان برای استفاده،و تقریبا همیشه در دسترس استشاید این الزامات در دستگاه های پوشیدنی که قبلا توسط میلیون ها نفر در سراسر جهان برای ردیابی فعالیت، نظارت بر شاخص های فیزیکی و بهبود سلامت استفاده می شود، آشکارتر است.

برای جمع آوری داده های مورد نیاز، مصرف کنندگان باید به طور مداوم دستگاه های پوشیدنی را بپوشند. بنابراین، آنها باید کوچک و راحت باشند و قادر به کار مداوم برای مدت طولانی باشند.

این سوال را مطرح می کند که چگونه این دستگاه ها را تقویت کنیم. به طور ایده آل، آنها انرژی را مستقیما از محیط خود دریافت می کنند، بنابراین همیشه برق دارند.اگرچه ما در کاهش مصرف برق و بهبود مصرف انرژی پیشرفت زیادی داشته ایمدر آینده قابل پیش بینی، ما باید به باتری ها به عنوان منبع اصلی انرژی خود تکیه کنیم.برای به حداقل رساندن اتلاف انرژی ناشی از میلیاردها دستگاه، باتری های شارژ پذیر باید برای مدتی منبع انرژی مورد علاقه باشند.

ایمنی شارژ باتری برای دستگاه های پوشیدنی

نه تنها اندازه پوشیدنی ها محدود است، بلکه به دلیل اینکه آنها نیاز به پوشیدن طولانی مدت دارند و راحتی مهم است، آنها باید بسیار سبک باشند، بنابراین باتری ها باید تا حد ممکن کوچک باشند.مطالعات مکرر توسط IDC و GMI نشان داده است که عمر باتری در هنگام خرید محصولات راحتی باتری، مهمترین مورد توجه مصرف کنندگان استبنابراین ظرفیت باتری بالا برای موفقیت محصول بسیار مهم است.
برآورده کردن هر دو نیاز، چالش های باتری را حتی بیشتر می کند. خوشبختانه، باتری های لیتیوم دارای بسیاری از خواص هستند که آنها را برای کاربردهای پوشیدنی ایده آل می کنند.

اول، آنها چگالی انرژی بالایی دارند، به طراحان سیستم اجازه می دهد تا باتری های کوچکتر و سبک تری را انتخاب کنند که زمان کار طولانی تری را فراهم می کنند.باتری های لیتیوم یون به طور معمول در 3 کار می کنند.7 ولت در مقایسه با 1.2 ولت برای باتری های NiMH یا NiCd. این بدان معنی است که باتری های لیتیوم یون نیاز به سلول های کمتری دارند، که همچنین به دستیابی به سیستم های کوچکتر و سبک تر کمک می کند. علاوه بر این،سرعت خود تخلیه آنها بسیار پایین تر از باتری های نیکل استاین امر نه تنها تعداد شارژ مجدد را کاهش می دهد، بلکه باعث می شود که تعداد شارژ های جدید به طور منظم کاهش یابد.اما همچنین اجازه می دهد تا باتری برای استفاده مجدد در هر زمان پس از ذخیره شدن برای مدت طولانی، که این سیستم را برای مشتریان راحت تر می کند.

البته، همه تکنولوژی ها معایب خود را دارند. به عنوان مثال، باتری های لیتیوم یون برای تولید پیچیده تر از باتری های شارژ مجدد مبتنی بر نیکل هستند، بنابراین گران تر هستند.اما به عنوان یک محصول تولید انبوه، اقتصادهای مقیاس و پیشرفت های تکنولوژیکی مداوم به سرعت هزینه های تولید خود را کاهش می دهند.
عناوین خبری اخیر نشان داده اند که باتری های لیتیوم یون دارای خطرات بالقوه ایمنی بیشتری هستند.اگر ولتاژ شارژ خیلی بالا یا خیلی پایین باشد ممکن است منجر به آتش سوزی یا انفجار شود.با این حال، اکثر باتری های لیتیوم یون دارای مدارهای حفاظت داخلی هستند که برخی از محافظت ها را در برابر ولتاژ بالا یا پایین فراهم می کنند.اما فرآیند شارژ باتری لیتیوم یون هنوز هم بسیار پیچیده تر از باتری های شارژ پذیر نیکل است.

باتری های لیتیوم یون: امکان استفاده از دستگاه های پوشیدنی راحت و راحت
1باتری کوچک، عمر طولانی، تراکم انرژی بالا
2. ولتاژ کار بالاتر به معنای سلول های کمتر و سیستم کوچکتر است
3. خود تخلیه کندتر: زمان شارژ کمتر، همیشه در دسترس

چالش های پرداخت هزینه

برای جلوگیری از این مسائل ایمنی، باتری های لیتیوم یون نیاز به یک جریان ثابت (CC) ، ولتاژ ثابت (CV) فرآیند شارژ دارند.باتری ابتدا با یک جریان ثابت شارژ می شود تا زمانی که ولتاژ تنظیم شده به دست آید.. مدار شارژ سپس به حالت ولتاژ ثابت تغییر می کند، که جریان لازم را برای حفظ ولتاژ تنظیم شده فراهم می کند.

برای دستیابی به بهترین نتایج شارژ، انتخاب سطح جریان و ولتاژ باید با دقت متعادل شود. شارژ در ولتاژ بالاتر ظرفیت باتری را افزایش می دهد،اما یک ولتاژ خیلی بالا می تواند باتری را تحت فشار یا شارژ بیش از حد قرار دهدبه همین ترتیب، جریان های شارژ بالاتر می توانند شارژ را تسریع کنند، اما به قیمت ظرفیت باتری:کاهش 30٪ در جریان شارژ می تواند مقدار شارژ را که یک باتری می تواند ذخیره کند تا 10٪ افزایش دهد.

بنابراین جریان شارژ معمولاً به نیمی از ظرفیت باتری تنظیم می شود (حداکثر جریان که باتری می تواند برای یک ساعت تامین کند) و ولتاژ به 4.2 V در هر سلول تنظیم می شود.نشان داده شده است که استفاده از جریان شارژ و ولتاژ کمی پایین تر می تواند پیری باتری را کند کند.، به آن اجازه می دهد تا از طریق چرخه های شارژ بیشتر با ظرفیت بالاتر عبور کند.