Por que os aparelhos portáteis preferem baterias de íons de lítio?

Com a melhoria dos padrões de vida e a popularização da inteligência, surgiram dispositivos inteligentes portáteis.

Dispositivos portáteis inteligentes são dispositivos terminais que podem ser usados continuamente, como roupas e jóias, e têm sistemas avançados de circuitos, redes sem fio e capacidades de processamento independentes.As duas características mais importantes são a vestibilidade a longo prazo e a inteligência.

As aplicações potenciais da Internet das Coisas são vastas, mas também partilham algumas características importantes.e disponível quase sempreEstes requisitos são talvez mais evidentes nos wearables, que já são utilizados por milhões de pessoas em todo o mundo para rastrear a actividade, monitorizar os indicadores físicos e melhorar a saúde.

A fim de recolher os dados necessários, os consumidores têm de usar dispositivos portáteis continuamente, devendo, por conseguinte, ser pequenos, confortáveis e capazes de trabalhar continuamente durante longos períodos de tempo.

Isto levanta a questão de como alimentar esses dispositivos. Idealmente, eles obteriam energia diretamente do ambiente, de modo que sempre teriam eletricidade.Embora tenhamos feito grandes progressos na redução do consumo de energia e na melhoria da aquisição de energiaNo futuro próximo, teremos de confiar nas baterias como fonte primária de energia.para minimizar o desperdício de energia causado por bilhões de dispositivos, as baterias recarregáveis deverão ser a fonte de energia preferida durante algum tempo.

Segurança de carregamento de baterias para dispositivos portáteis

Não só os wearables são limitados em tamanho, mas porque exigem uso a longo prazo e o conforto é importante, eles também devem ser muito leves, por isso as baterias devem ser tão pequenas quanto possível.Estudos repetidos da IDC e da GMI mostraram que a duração da bateria é a consideração número um para os consumidores quando compram produtos de conveniência movidos a bateriaPor conseguinte, a capacidade elevada da bateria é muito importante para o sucesso do produto.
Felizmente, as baterias de lítio têm muitas propriedades que as tornam ideais para aplicações portáteis.

Em primeiro lugar, oferecem uma alta densidade de energia, permitindo que os designers de sistemas escolham baterias menores e mais leves que proporcionam um tempo de funcionamento mais longo.Baterias de íons de lítio normalmente operam a 3.7 V, em comparação com 1.2 V para baterias NiMH ou NiCd. Isto significa que as baterias de íons de lítio exigem menos células, o que também ajuda a alcançar sistemas menores e mais leves.A sua taxa de auto-descarga é muito menor do que as baterias à base de níquel.A taxa de recarga é de cerca de 2% por mês, enquanto as baterias NiMH e NiCd podem atingir 5% por dia.mas também permite que a bateria seja usada novamente a qualquer momento após ser armazenada por um longo tempo, tornando o sistema mais conveniente para os clientes.

Naturalmente, todas as tecnologias têm suas desvantagens: por exemplo, as baterias de íons de lítio são mais complexas de fabricar do que as baterias recarregáveis à base de níquel, por isso são mais caras.Mas como um produto produzido em massa, as economias de escala e as melhorias tecnológicas contínuas estão a reduzir rapidamente os seus custos de fabrico.
Os titulares recentes também mostraram que as baterias de iões de lítio têm maiores riscos potenciais de segurança.se a tensão de carga for demasiado elevada ou demasiado baixa pode provocar incêndio ou explosãoNo entanto, a maioria das baterias de íons de lítio tem circuitos internos de proteção que fornecem alguma proteção contra sobrevoltagem ou subvoltagem.Mas o processo de carregamento das baterias de íons de lítio ainda é muito mais complexo do que as baterias recarregáveis à base de níquel.

Baterias de iões de lítio: permitindo dispositivos portáteis confortáveis e convenientes
1. bateria pequena, longa vida útil, alta densidade energética
2. uma maior tensão de funcionamento significa menos células e um sistema menor
3. auto-descarga mais lenta: menos tempos de carregamento, sempre disponível

Desafios de cobrança

Para evitar esses problemas de segurança, as baterias de íons de lítio exigem um processo de carregamento de corrente constante (CC), voltagem constante (CV).A bateria é inicialmente carregada a uma corrente fixa até atingir uma tensão definidaO circuito de carregamento passa então para o modo de tensão constante, que fornece a corrente necessária para manter a tensão definida.

Para obter os melhores resultados de carregamento, a escolha dos níveis de corrente e de tensão deve ser cuidadosamente equilibrada.Mas uma tensão muito alta pode sobrecarregar a bateria.Da mesma forma, correntes de carga mais altas podem acelerar o carregamento, mas às custas da capacidade da bateria:uma redução de 30% na corrente de carga pode aumentar a quantidade de carga que uma bateria pode armazenar em até 10%.

Portanto, a corrente de carga é geralmente definida na metade da capacidade da bateria (a corrente máxima que a bateria pode fornecer por uma hora) e a tensão é definida em 4,2 V por célula.Foi demonstrado que o uso de corrente e tensão de carga ligeiramente mais baixos pode retardar o envelhecimento da bateria, permitindo-lhe passar por mais ciclos de carga com uma maior capacidade.