電池的未來：各種可穿戴電池的優劣分析

目前，可穿戴設備集中發展的很快，形式也變得多樣化，比如手錶，腕帶，眼鏡，襪子，衣服，等等。今年，可穿戴技術的發展速度尤為明顯，因為越來越多人已經開始接受可穿戴設備。不過，相比於快速創新的可穿戴設備，可穿戴電池的發展速度似乎比較緩慢。儘管絕大多數可穿戴設備使用了超低能耗的BLE技術（藍牙低能耗技術），但用户依然需要頻繁充電來確保設備電量充足。
對於可穿戴設備製造商而言，提供高效的可穿戴電池是急需解決的問題；而站在可穿戴設備設計師的角度，他們也非常期待能有高質量的電池，因為只有這樣，才能吸引更多消費者喜歡使用他們的設備。本文將針對當下不同類型的可穿戴電池，從優勢和侷限性兩方面進行了深入分析：

能量收集

能量收集是指獲取外部能量的過程，並且將這些外部能量轉化成為電子能量。外部能量源包括動能（運動，震動，旋轉），太陽能（光能），熱能，壓電（利用來源於運動的多餘能量），甚至還有無線電波。關於能量收集有一篇文章可以參考，請點擊這裏。

優勢：

l 能量收集可以幫助可穿戴設備變得更加獨立，至少可以不需要過度依賴外接電源。
l 太陽能可以與智能服裝完美契合，因為這種方式可以從太陽吸收能量，並直接使用。

l 熱電能量收集可以為那些直接貼在皮膚上的設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。

l 無損失能源可以在你運動時產生。

劣勢：

l 壓電法產生的能量相對較小。

l 通過運動所產生的動能，能被有效轉化的也非常少。

鋰離子電池

相比於過去的鎳鉻蓄電池，鋰離子電池終於“佔領”了絕大部分市場，一般而言，廠商會把鋰離子電池製造成硬幣形狀，普及度也很高，普通的街邊小店就能買到；應用範圍也很廣，計算器、可穿戴心率監測器都可以使用。不過，對於那些專用與可穿戴設備裏的鋰離子電池，通常是那種規格更小一些的鈕釦電池（比如CR1225）。還有一種比較受歡迎的鋰離子電池，就是袋裝電池，它會包含一堆電池，然後可以被放在一個塑料袋或是高分子聚合袋裏面。袋裝電池非常便於攜帶，因為它幾乎可以放進任何小口袋裏。
優勢：

l 鋰離子電池非常小，而且質量也很輕。

l 鋰離子電池只需少量維護保養，而且成本也非常低。

l 絕大多數鋰離子電池用完即可丟棄，因為它們對環境的損壞很小。

l 鋰離子電池長久耐用。

缺點：

l 鋰離子電池會的體積越小，存儲的電量也就越少。

l 鋰離子電池屬於易損品，為了安全使用需要對電路進行有效保護。

l 受制於老化問題。

l 在生產製造階段經常需要變化。

l 袋裝鋰離子電池有爆炸的風險，因為電池和包裝袋之間可能會產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非常相似。國外媒體曾發表過一篇闡述薄膜電池的文章，更多詳情可以點擊在這裏。不過在此，我們更多地專注在薄膜電池的優勢和劣勢這兩方面。

優勢：

l 薄膜電池是以平面形態開發的，這樣可以適用於那些較薄的可穿戴設備，比如電子皮膚設備或某些測量可穿戴設備。

l 他們可以説是超級精簡版的電池。

l 雖然價格較低，但是卻能支持高能量密度。

l 可以根據不同目的，適用於任何規格的設備

l 十分安全

缺點：

l 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鈕釦電池一樣的電量，就需要延展出更大的面積。

l 由於他們非常薄，因此耗電速度會比較快，所以需要頻繁充電確保長時間使用，這也讓薄膜電池的使用範圍變得更加侷限，只能在一些小型可穿戴設備上使用。
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動的特性，開發出的一種新能源電池。石墨烯是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。可以説，這種材料非常令人興奮，目前很多科學家都在研究開發這種技術，預計未來電池的下一波浪潮就將由石墨烯電池來引領。

優勢：

l 石墨烯電池被認為是目前所有電池類型中能量密度最高的。

l 石墨烯電池也有較高的電量存儲能力。

劣勢：

l 相比於其他類型的電池，石墨烯電池的價格更貴。

l 目前仍在開發階段。

在未來的五年時間裏，可穿戴設備數量預計會呈爆炸性增長，這意味着，體積更小，續航能力更長的電池需求將會大幅增加。我們也都能夠預知，智能程度越高的設備對能耗效率的追求也會越高。根據目前市場上各種可穿戴設備的使用情況，可以説，各種電池的水平其實不差上下，各自也都有不同的優點和缺點。不過，科學家和工程師正在努力提升電池能力，並進一步減少電池對環境造成的損壞。我們真的非常期待一個搭載着高效電池的可穿戴行業蓬勃發展！
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資料來源：雷鋒網
作者/編輯：天諾