Миниатюрные батареи питают большинство портативные и биомедицинские устройства Сегодня. Более 60% рынка литиевых аккумуляторов штыревого типа составляют перезаряжаемые версии, а более 40% спроса приходится на носимые устройства. Микро литий-ионный полимерный аккумулятор Модели и биобатареи стимулируют инновации благодаря гибким, экологичным конструкциям и повышенной безопасности. При выборе батареи важнейшие значения имеют размер, плотность энергии, безопасность и область применения.
В таблице ниже сравниваются типы аккумуляторов для портативных устройств:
Тип батареи | Наши преимущества | Приложения |
|---|---|---|
Литий-ионный (Li-ion) | Высокая плотность энергии, экономичность, долговечность | Умные очки, игровые консоли |
Литий-ионный полимерный аккумулятор (LiPo) | Легкий, гибкий, с пониженным риском протечек | Носимые устройства, дроны |
Основные выводы
Миниатюрные батареи, особенно литий-ионные и литий-полимерные, необходимы для питания портативных и биомедицинских устройств из-за высокой плотности энергии и компактных размеров.
Безопасность имеет решающее значение при выборе аккумуляторов. Учитывайте такие риски, как тепловой пробой, и обеспечьте правильную процедуру зарядки, чтобы продлить срок службы и производительность аккумулятора.
Биобатареи представляют собой значительный прогресс, предлагая устойчивые энергетические решения для медицинских применений, включая доставку лекарств и лечение заболеваний сердца.
Часть 1: Обзор миниатюрных батарей
1.1 Литий-ионные аккумуляторы
Вы полагаетесь на литий-ионные аккумуляторные батареи Для большинства портативных и носимой электроники. Эти миниатюрные аккумуляторы обладают высокой плотностью энергии и компактным размером, что делает их идеальными для медицинских устройств и интеллектуальных датчиков. Наиболее распространённые типы включают литий-ионные полимерные микроаккумуляторы напряжением 3.7 В и 3.8 В. Они используются в портативных мониторах, инфузионных насосах, умных часах и беспроводных устройствах. В таблице ниже представлены типичные области применения:
Тип батареи | Примеры маркировки |
|---|---|
3.7 В LiPo | Портативные мониторы, инфузионные насосы |
3.7 В и 3.8 В микролитиевые | Портативные датчики, медицинские приборы, умные часы |
Миниатюрные литиевые элементы | Устройства для наблюдения за детьми, хирургическое оборудование |
Литий-ионные полимерные аккумуляторы обеспечивают плотность энергии от 150 до 260 Вт⋅ч/кг, а некоторые современные модели достигают 400 Вт⋅ч/кг и более. Вы получаете преимущества быстрой зарядки и надежной работы. Эти USB-аккумуляторы способствуют достижению целей устойчивого развития энергетики в здравоохранении и промышленности.
1.2 Ni-MH
Никель-металлгидридные (Ni-MH) аккумуляторы представляют собой экологичную альтернативу миниатюрным аккумуляторам. Они экологичны и долговечны. Ni-MH аккумуляторы обеспечивают хорошую плотность энергии по сравнению с аккумуляторами старого типа, но уступают литий-ионным полимерным аккумуляторам. В таблице ниже представлены основные моменты:
Преимущества NiMH аккумуляторов | Недостатки NiMH-аккумуляторов |
|---|---|
Экологичность | Более низкая плотность энергии, чем у литий-ионных аккумуляторов |
Длительный срок службы | Чувствительность к высоким температурам |
Низкая скорость саморазряда | Потенциал эффекта памяти |
Ni-MH-аккумуляторы обладают лучшей защитой от теплового разгона, что делает их более безопасным выбором для некоторых портативных устройств. Вы можете выбрать их для устройств, для которых безопасность и долговечность важнее максимальной выходной мощности.
1.3 Монетные элементы
Плоские батарейки питают множество носимых электронных устройств и медицинских устройств. Их можно найти в умных часах, фитнес-трекерах, слуховых аппаратах и системах дистанционного мониторинга состояния пациентов. Эти миниатюрные батарейки компактны и рассчитаны на экономичную и длительную работу. Популярные модели, такие как USB-батарейный блок CR2032, обеспечивают стабильное напряжение 3 В, обеспечивая точную подачу энергии для передачи важных данных.
Распространенные области применения плоских круглых батареек:
Smartwatches
Фитнес-трекеры
Слуховые аппараты
Кнопки вызова врача
кардиостимуляторов
Мониторы инсулиновых помп
В плоских батарейках используются литиевые, щелочные, оксидносеребряные или цинково-воздушные элементы. Выбирайте литиевые плоские батарейки для более длительного срока службы и надёжности. Эти USB-аккумуляторы помогут вам найти экологичные решения для энергоснабжения в здравоохранении и носимой электронике.
Последние тенденции в разработке миниатюрных аккумуляторов включают мягкие батареи и внутрикристальные хранилища. Микролитий-ионные аккумуляторы (микро-ЛИБ) Теперь используются ламинированные тонкоплёночные, планарные встречно-штыревые и трёхмерные архитектуры. Вы получаете преимущества от улучшенной диффузии ионов, более высокой плотности энергии и мощности, а также повышенной устойчивости к нагрузкам. Эти достижения способствуют созданию нового поколения экологичных перезаряжаемых USB-аккумуляторов для портативных устройств.
Часть 2: Производительность и приложения
2.1 Энергия и размер
При выборе миниатюрных аккумуляторов для портативных устройств необходимо учитывать плотность энергии и размер. Материалы, используемые для электродов, физическая конструкция и формат элемента влияют на то, сколько энергии может хранить аккумулятор и насколько он компактен. Например, литий-ионные элементы выпускаются в цилиндрической, пакетной и призматической форме. Каждый формат обладает уникальными преимуществами с точки зрения плотности энергии, терморегулирования и безопасности.
Материалы электродов (катода и анода) напрямую влияют на плотность энергии.
Конструкция аккумуляторного элемента, включая нагрузку на электроды и эффективность электролита, имеет решающее значение.
Выбор формата ячейки влияет как на размер, так и на плотность энергии.
Более крупные элементы, как правило, обеспечивают более высокую плотность энергии, но можно последовательно соединять элементы меньшего размера, чтобы сохранить компактность при увеличении напряжения. Кроме того, меньшие элементы помогают лучше контролировать температуру, что важно для безопасности.
Химический состав аккумулятора также влияет на номинальное напряжение и оптимальные условия зарядки. Например, литий-ионные аккумуляторы Номинальное напряжение составляет около 3.7 В, что позволяет создать более компактную конструкцию по сравнению со старыми химическими составами, такими как свинцово-кислотные. В таблице ниже сравниваются распространённые химические составы, используемые в миниатюрных аккумуляторах:
Аккумулятор химии | Напряжение платформы (В) | Плотность энергии (Втч/кг) | Типичный срок службы | Влияние веса | Улучшение времени выполнения |
|---|---|---|---|---|---|
LCO (оксид лития-кобальта) | 3.7 | 150-200 | 500-1,000 | Лайт | Длинное |
NMC (никель-марганец-кобальт) | 3.7 | 180-220 | 1,000-2,000 | Лайт | Длинное |
LiFePO4 (литий-железо-фосфат) | 3.2 | 90-160 | 2,000-5,000 | Средняя | Средняя |
LMO (оксид лития-марганца) | 3.7 | 100-150 | 300-700 | Лайт | Короткий |
LTO (оксид титаната лития) | 2.4 | 70-80 | 5,000-10,000 | Тяжелый | Короткий |
Твердое состояние | 3.7 | 250-350 | 1,000-10,000 | Лайт | Длинное |
литий-металл | 3.7 | 350-500 | 500-1,000 | Лайт | Длинное |
Дополнительную информацию об устойчивой энергетике и химии аккумуляторов см. Наш подход к устойчивости.
2.2 Безопасность и жизненный цикл
При выборе аккумулятора для портативных или биомедицинских устройств необходимо уделять первостепенное внимание безопасности и сроку службы. Миниатюрные аккумуляторы, особенно литий-ионные и литий-ионно-полимерные, могут представлять опасность при неправильном обращении.
Тепловой пробой может привести к пожарам и взрывам из-за чрезмерного нагрева.
Неправильная зарядка, особенно с использованием неоригинальных зарядных устройств, увеличивает риск выхода из строя.
Условия окружающей среды, такие как экстремальные температуры, могут вызвать разбухание или растрескивание.
Низкое качество изготовления может привести к короткому замыканию и повреждению аккумулятора.
Литий-ионные аккумуляторы содержат горючие компоненты, которые могут создать опасность возгорания.
Вы можете снизить эти риски, используя надежную систему управления аккумуляторными батареями (BMS), выбирая высококачественные аккумуляторные батареи и соблюдая правила безопасной транспортировки и использования. NiMH-аккумуляторы обеспечивают лучшую защиту от теплового разгона, что делает их более безопасным выбором для некоторых применений.
Жизненный цикл миниатюрных аккумуляторов различается в зависимости от химического состава и области применения. В таблице ниже приведены основные различия:
Тип батареи | Химия | Напряжение | Вместимость | Диапазон размера | Приложения |
|---|---|---|---|---|---|
Литий-ионный | LCO, NMC и т.д. | 3.7V | 200–1200 мАч | 10440 - 18650 | Смартфоны, медицина, электромобили |
Никель-металлогидрид | Сплав AB5 | 1.2V | 600–2500 мАч | От ААА до D | Аккумуляторные бытовые, промышленные |
Монета Сотовый | Различный | 1.5V | Ограниченный | LR44, CR2032, CR2025 | Медицинские, носимые устройства, мелкая электроника |
Для ответственного выбора поставщиков см. наш Заявление о конфликтных минералах.
2.3 Примеры использования
Миниатюрные аккумуляторы используются в самых разных портативных устройствах разных отраслей. Их можно встретить в носимых устройствах, медицинском оборудовании, датчиках Интернета вещей и промышленных мониторах. В таблице ниже представлены основные примеры использования:
Сектор | Описание варианта использования |
|---|---|
Предметы одежды | Подключите фитнес-трекеры, умные часы и мониторы состояния здоровья для непрерывного сбора данных. |
Мед | Необходим для надежной работы внутри организма таких устройств, как кардиостимуляторы и системы доставки лекарств. |
IoT | Используется в датчиках окружающей среды и интеллектуальных сельскохозяйственных устройствах для удаленного управления и передачи данных. |
Промышленное | Поддерживает промышленные мониторы и портативные устройства связи в сложных условиях. |
Потребитель | Питает компактные гаджеты, такие как беспроводные наушники и камеры, используя легкие, но емкие аккумуляторы. |
Гибкие аккумуляторы пригодятся вам в носимых медицинских устройствах, таких как умные часы и биодатчики для мониторинга состояния здоровья. Растягивающиеся аккумуляторы используются в мягких роботах и системах мониторинга безопасности труда на фабриках. Фитнес-браслеты используют эти аккумуляторы для повышения комфорта и увеличения срока службы.
Миниатюрные батареи открывают новые функциональные возможности портативных и биомедицинских устройств. Их можно использовать для высвобождения молекул лекарств, дефибрилляции сердца и подачи энергии микророботам. Биосовместимость обеспечивает безопасное взаимодействие с биологическими тканями, а биоразлагаемость позволяет безопасно утилизировать их после использования. Функции дистанционного управления обеспечивают точность выполнения малоинвазивных процедур.
2.4 Портативная биобатарея
Технология портативных биобатарей меняет мир биомедицинских и встроенных в чип устройств. Миниатюрную биобатарею можно использовать для питания систем подачи лекарств, дефибрилляции сердца и микророботов для малоинвазивных процедур. Эти биобатареи биосовместимы и биоразлагаемы, что делает их идеальными для медицинских имплантатов и временных устройств.
Заполнитель | Описание |
|---|---|
Выпуск наркотиков | Обеспечивает контролируемое высвобождение лекарственного средства биосовместимым способом. |
Дефибрилляция сердца | Обеспечивает источник питания для дефибрилляции при лечении заболеваний сердца. |
микро роботы | Обеспечивает работу небольших роботизированных устройств для малоинвазивных процедур. |
Мобильный энергоноситель | Содержит магнитные частицы для эффективной транспортировки энергии. |
Беспроводное лечение сердца | Продемонстрированный потенциал в лечении сердечных аритмий в моделях животных. |
Вы также можете найти портативные биобатареи в биоэнергетических устройствах, которые поддерживают самозарядку и устойчивое развитие энергетики. Эти батареи необходимы для питания биоэнергетических устройств нового поколения в медицине, робототехнике, системах безопасности, инфраструктуре и промышленности. Чтобы узнать о последних научных достижениях в области исследований биобатарей, посетите сайт Природа.
Миниатюрные батареи и инновации в области портативных биобатарей определяют будущее экологичных, перезаряжаемых и высокопроизводительных портативных устройств.
Литий-ионные, LiFePO4, NMC, LCO, LMO и LTO аккумуляторы обеспечивают высокую плотность энергии, длительный срок службы и безопасность для портативных устройств. Инновации в области биоаккумуляторов обеспечивают самозарядку и экологичность.
Выбирайте батарею, соответствующую стандартам UN 38.3 и IEC 62660.
Обзор устойчивость и конфликтные минералы темы.
тенденция | Описание |
|---|---|
миниатюризация | Компактная конструкция аккумулятора для нужд B2B. |
FAQ
Какие факторы следует учитывать при выборе миниатюрной батареи для вашего устройства?
Вам следует оценить плотность энергии, размер, безопасность и совместимость. Выберите аккумулятор, соответствующий напряжению, сроку службы и условиям эксплуатации вашего устройства.
Как химические вещества литиевых аккумуляторов, такие как LiFePO4 и NMC, влияют на производительность устройства?
Аккумуляторы LiFePO4, NMC, LCO, LMO и LTO предлагают различные варианты напряжения, плотности энергии и срока службы. Выбор аккумулятора влияет на время работы, надежность и безопасность.
Почему B2B-приложения предпочитают литиевые аккумуляторные батареи другим типам?
Литиевые аккумуляторы обеспечивают высокую плотность энергии, длительный срок службы и стабильное напряжение. Вы получаете надежное питание для медицинских, промышленных устройств и устройств Интернета вещей.
