物聯網將改善現代生活的幾乎各個方麵。通過收集和分析大量數據，物聯網可以幫助我們管理身體健康、減少在家居和工作場所的能源消耗

、監測和改善我們所在的環境等等。

 

物聯網的潛在應用十分廣泛
，但它們也有一些共同的重要特征。用於收集數據的設備需要體積小
、易於使用且幾乎隨時可供使用。這些要求可能在可穿戴設備上最為明顯，全世界有數以百萬計的人已經在使用可穿戴設備來跟蹤活動、監測身體指標和改善健康。

 

weileshoujisuoxudeshuju
，xiaofeizhebixujiangkechuandaishebeichixudaizaishenshang。yinci
，tamenbixuxiaoqiaoershushi，bingnengchangshijianlianxugongzuo。zhinengjiajuchuanganqijiedianheqitawulianwangyingyongyemianlinxiangsideyaoqiu。

 

這(zhe)產(chan)生(sheng)了(le)如(ru)何(he)為(wei)這(zhe)些(xie)設(she)備(bei)供(gong)電(dian)的(de)問(wen)題(ti)。理(li)想(xiang)的(de)情(qing)況(kuang)是(shi)，它(ta)們(men)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)從(cong)所(suo)處(chu)的(de)環(huan)境(jing)中(zhong)獲(huo)得(de)能(neng)量(liang)

，這(zhe)樣(yang)它(ta)們(men)可(ke)以(yi)始(shi)終(zhong)保(bao)持(chi)有(you)電(dian)。雖(sui)然(ran)我(wo)們(men)已(yi)經(jing)在(zai)降(jiang)低(di)功(gong)耗(hao)和(he)改(gai)善(shan)能(neng)量(liang)采(cai)集(ji)上(shang)取(qu)得(de)了(le)很(hen)大(da)進(jin)步(bu)，但(dan)距(ju)離(li)實(shi)現(xian)理(li)想(xiang)還(hai)有(you)一(yi)定(ding)差(cha)距(ju)。在(zai)可(ke)預(yu)見(jian)的(de)未(wei)來(lai)，我(wo)們(men)還(hai)需(xu)要(yao)依(yi)靠(kao)電(dian)池(chi)作(zuo)為(wei)主(zhu)要(yao)電(dian)源(yuan)。特(te)別(bie)是(shi)
，為(wei)了(le)最(zui)大(da)限(xian)度(du)減(jian)少(shao)由(you)數(shu)十(shi)億(yi)設(she)備(bei)造(zao)成(cheng)的(de)能(neng)源(yuan)浪(lang)費(fei)，在(zai)未(wei)來(lai)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)，可(ke)充(chong)電(dian)電(dian)池(chi)應(ying)該(gai)是(shi)首(shou)選(xuan)電(dian)源(yuan)。

 

 

可(ke)穿(chuan)戴(dai)設(she)備(bei)不(bu)僅(jin)尺(chi)寸(cun)很(hen)受(shou)限(xian)製(zhi)，而(er)且(qie)由(you)於(yu)需(xu)要(yao)長(chang)期(qi)穿(chuan)戴(dai)，舒(shu)適(shi)性(xing)也(ye)很(hen)重(zhong)要(yao)，因(yin)此(ci)它(ta)們(men)還(hai)必(bi)須(xu)非(fei)常(chang)輕(qing)，所(suo)以(yi)電(dian)池(chi)就(jiu)必(bi)須(xu)盡(jin)可(ke)能(neng)小(xiao)。不(bu)僅(jin)如(ru)此(ci)，IDC和GMI進行的反複研究表明
，電池續航時間是消費者購買電池供電式便捷產品的第一考慮因素。因此
，高電池容量對產品獲得成功非常重要。

 

同tong時shi滿man足zu這zhe兩liang個ge要yao求qiu使shi得de電dian池chi麵mian臨lin的de挑tiao戰zhan更geng加jia艱jian巨ju。幸xing運yun的de是shi，鋰li電dian池chi的de許xu多duo特te性xing使shi它ta們men能neng夠gou克ke服fu這zhe一yi挑tiao戰zhan，從cong而er成cheng為wei可ke穿chuan戴dai設she備bei應ying用yong的de理li想xiang選xuan擇ze。

 

首先
，它們提供高能量密度
，允許係統設計工程師選擇更小更輕的電池，而且能提供更長的工作時間。同時
，鋰電池的工作電壓通常為3.7 V，相比之下，鎳氫或鎳鎘電池隻有1.2 V。這意味著鋰電池需要更少的電芯（cell）
，這也有助於實現更小更輕的係統。另外，它們的自放電率也遠低於基於鎳的電池
，約為每月2%，而鎳氫和鎳鎘電池高達每天5%。這樣不僅能夠減少充電次數，而且電池放置很長時間後也能隨時再次使用，從而使係統更加便於客戶使用。

 

當dang然ran
，所suo有you技ji術shu都dou有you自zi身shen的de缺que點dian。例li如ru，鋰li離li子zi電dian池chi的de製zhi造zao比bi基ji於yu鎳nie的de充chong電dian電dian池chi更geng複fu雜za，所suo以yi價jia格ge更geng貴gui。但dan作zuo為wei一yi種zhong大da量liang生sheng產chan的de產chan品pin
，規gui模mo經jing濟ji和he持chi續xu的de技ji術shu改gai進jin正zheng在zai快kuai速su降jiang低di其qi製zhi造zao成cheng本ben。

 

zuijindetoutiaoxinwenyexianshi
，lilizidianchijuyougengdadeqianzaianquanfengxian。youyushiyongyirandianjiezhi，suoyiruguochongdiandianyaguogaohuoguodidouyoukenengdaozhiqihuohuobaozha。buguo，daduoshulilizidianchidouyouneibubaohudianlu
，keyizaiyidingchengdushangfangzhiguoyahuoqianya。danlilizidianchidechongdianguochengrengranbijiyuniedechongdiandianchifuzadeduo。

 

 

小電池
，長續航時間
，高能量密度 

更高工作電壓意味著更少的電芯和更小的係統 

更慢的自放電：更少的充電次數，隨時可供使用

 

 

為避免這些安全問題，鋰離子電池需要恒流（CC）、恒壓（CV）的(de)充(chong)電(dian)過(guo)程(cheng)。在(zai)此(ci)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，電(dian)池(chi)首(shou)先(xian)以(yi)固(gu)定(ding)電(dian)流(liu)充(chong)電(dian)，直(zhi)至(zhi)達(da)到(dao)設(she)定(ding)電(dian)壓(ya)。然(ran)後(hou)
，充(chong)電(dian)電(dian)路(lu)切(qie)換(huan)到(dao)恒(heng)壓(ya)模(mo)式(shi)，從(cong)而(er)提(ti)供(gong)必(bi)要(yao)的(de)電(dian)流(liu)

，以(yi)維(wei)持(chi)設(she)定(ding)電(dian)壓(ya)。

 

weilehuodezuijiachongdianxiaoguo，bixuduidianliuhedianyashuipingdexuanzezuochujingxindequanheng。yijiaogaodianyachongdiankeyizengjiadianchirongliang，dandianyaguogaohuizaochengdianchishouyahuoguochong
，daozhiyongjiusunhai
、不穩定性和危險。同樣，較高充電電流可以加快充電速度，但代價是減少電池容量：充電電流降低30%可以使電池儲存的電荷量增加10%之多。

 

因此
，充電電流通常設置為電池容量（電池能持續供電一小時的最大電流）的一半，電壓設置為每個電芯4.2 V。不過事實證明，使用略小的充電電流及電壓可減緩電池老化，使其能夠以更高的蓄電量度過更多的充電循環。

 

 

youyuzheyifuzaxing，chongdianjiejuefanganbixunenggoumiqiejiancechongdiandianliuhedianya，bingtigongwendingdekongzhihuilu

，shichongdiandianliuhedianyazaichongdianxunhuandeheshishidianbaochiheshidezhi（亦即使電流在第一階段保持恒定，電壓在第二階段保持恒定）。

 

lingwaihaixuyaoanzhaoyangedebiaozhunduichongdianjiejuefanganjinxingquanmiandeceshi。zhexiebiaozhunbaohandeceshitiaojianbiniejichongdiandianchisuoxudegengguangfan
，tongshihaibaokuoyudianchibenshenxiangguandeceshi。

 

 

日本電子信息技術產業協會（JETIA）製(zhi)定(ding)了(le)關(guan)於(yu)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)使(shi)用(yong)和(he)充(chong)電(dian)的(de)規(gui)範(fan)。雖(sui)然(ran)該(gai)規(gui)範(fan)隻(zhi)是(shi)指(zhi)導(dao)性(xing)規(gui)範(fan)

，而(er)非(fei)認(ren)證(zheng)機(ji)構(gou)的(de)嚴(yan)格(ge)標(biao)準(zhun)

，但(dan)業(ye)內(nei)普(pu)遍(bian)認(ren)為(wei)該(gai)規(gui)範(fan)有(you)助(zhu)於(yu)確(que)保(bao)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)的(de)安(an)全(quan)使(shi)用(yong)。

 

如圖1所示，JEITA規範定義了最低溫度（T1）、最高溫度（T4）和位於二者之間的三個溫度區（低、中
、高）

，以確保充電安全。

 

圖1：為保證鋰離子電池充電安全
，JEITA規範規定的溫度區

 

規範規定了每個溫度區的最大安全電流。

 

高溫度區：最大電流為電池容量的50% 

標準溫度區：最大電流為電池容的70% 

低溫度區：最大電流為電池容量的60%

圖2顯示了這些安全電流和對應的安全電壓區。

 

圖2：JEITA規範規定的鋰離子電池安全充電電流和電壓

 

 

kechuandaishebeishichangxianzaizengchangxunmeng，bingjiangzaiweilaijinianjixubaochizengchang。xitonggonghaohenengliangcaijiqianlifangmiandouyiqudeyidingjinzhan。danwomenlikechuandaishebeicongqisuozaihuanjingzhonghuoqunengliangjinxingchongdiandemubiaohaiyouhenchangdejuli。yinci，kechuandaishebeiheqitagongnengfengfudewulianwangyingyongrengranxuyaoshiyongchongdiandianchi。

 

鋰離子電池體積小、重量輕、rongliangda，kebangzhuxitongshejigongchengshimanzuchicunxianzhi
，tongshitigongshixiaofeizhemanyidechangdianchixuhangshijian。qijiaogaogongzuodianyayiweizhexuyaodedianxingengshao，congerkeyijinyibujianxiaoxitongchicunhetigaoshejilinghuoxing。

 

但這些電池需要更複雜的充電解決方案來確保安全和高效的充電。