Hoy en día, el mundo rico en información se está volviendo cada vez más portátil. Con las enormes demandas de la entrega oportuna y eficiente de información global, la recopilación y transmisión de información requieren una plataforma de intercambio de información portátil para una respuesta en tiempo real. Los dispositivos electrónicos portátiles (PED), incluidos los teléfonos móviles, las computadoras portátiles, las tabletas y los dispositivos electrónicos portátiles, son los candidatos más prometedores y han promovido el rápido crecimiento del procesamiento y el intercambio de información.
Con el desarrollo y la innovación de la tecnología electrónica, los PED han crecido rápidamente durante las últimas décadas. La motivación principal detrás de esta actividad es que los PED se utilizan ampliamente en nuestra vida diaria, desde dispositivos personales hasta dispositivos de alta tecnología aplicados en la industria aeroespacial debido a la capacidad de integrarse e interactuar con un ser humano, lo que ha traído una gran comodidad y cambios que hacen época. incluso convirtiéndose en una parte indispensable para casi todas las personas.
En general, las fuentes de energía operadas de forma estable son obligatorias en estos dispositivos para garantizar las prestaciones deseadas. Además, es muy necesario desarrollar fuentes de almacenamiento de energía con alta seguridad debido a la portabilidad de los PED. Con la creciente demanda de un tiempo de ejecución prolongado de los PED, se debe mejorar la capacidad de los sistemas de almacenamiento de energía. En consecuencia, se solicita encarecidamente explorar dispositivos de almacenamiento de energía eficientes, de larga duración, seguros y de gran capacidad para enfrentar los desafíos actuales de los PED.
Los sistemas de almacenamiento de energía electroquímica, especialmente las baterías recargables, se han utilizado ampliamente como fuentes de energía de los PED durante décadas y han promovido el próspero crecimiento de los PED. Para satisfacer los requisitos continuamente elevados de los PED, se han logrado mejoras significativas en el rendimiento electroquímico de las baterías recargables. Las baterías recargables de los PED han pasado por el plomo-ácido, níquel-cadmio (Ni-Cd), hidruro de níquel-metal (Ni-MH), baterías de iones de litio (Li-ion), etcétera. Su energía específica y su poder específico se mejoran sustancialmente a medida que pasa el tiempo.
| Caracteristicas | Batería de ácido sólido | Batería de batería Ni-CD | Batería Ni-MH | Batería de iones de litio |
| Densidad de energía gravimétrica (Wh / Kg) | 30~50 | 40~60 | 60~120 | 170~250 |
| Densidad de energía volumétrica (Wh / L) | 60~110 | 150~190 | 140~300 | 350~700 |
| Voltaje de la batería (V) | 2.0 | 1.2 | 1.2 | 3.7 |
| Ciclo de vida (hasta el 80% de la capacidad inicial) | 300 | 1500 | 1000 | 500-2000 |
| Autodescarga por mes (%) | 5 | 20 | 30 | <10 |
| Tiempo de carga rápido (h) | 8~16 | 1 | 1~4 | 1 o menos |
| En uso desde | Finales de 1800 | 1950 | 1990 | 1991 |
| Toxicidad | Elevado | Elevado | Bajo | Bajo |
| Tolerancia de sobrecarga | Elevado | Moderar | Bajo | Bajo |
| Temperatura de funcionamiento | -20 hasta 60 | -40 hasta 60 | -20 hasta 60 | -20 hasta 60 |
Los productos PED recién lanzados generalmente pueden abrir nuevos mercados con tasas de crecimiento rápidas. Con la plena saturación de la penetración del mercado, su crecimiento se ralentizaría gradualmente. Por ejemplo, el mercado de los productos PED tradicionales, es decir, computadoras portátiles, teléfonos móviles y tabletas, ha alcanzado ciertos niveles de penetración y se satura gradualmente, lo que se traduce en un impulso de crecimiento más lento en los últimos años. A pesar de que los envíos mundiales de teléfonos móviles aumentaron de 680 millones en 2012 a 1536 millones en 2017 y la tasa de crecimiento ha caído del 43,8% al 2,7%. El mercado de las computadoras portátiles mostró una tendencia de crecimiento negativa desde 2012, y tuvo una caída significativa del 10,4% en 2015, principalmente debido al ciclo de uso prolongado de las computadoras portátiles. Se puede encontrar un fenómeno de crecimiento negativo similar en el mercado de tabletas y cámaras digitales. Los envíos mundiales de tabletas han caído desde 2015 y disminuyeron un 15,5% interanual en 2016 a 175 millones de unidades. Sin embargo, debido a su gran producción y su amplia penetración en el mercado, el número total de PED tradicionales mantiene una tasa de crecimiento estable.
En comparación con los PED tradicionales, los nuevos PED emergentes, incluidos los dispositivos electrónicos portátiles, los drones de consumo, los altavoces inalámbricos Bluetooth y otros productos nuevos, se han convertido en un importante punto de crecimiento en la industria de los PED. Por ejemplo, los mercados globales de dispositivos electrónicos portátiles están creciendo de manera espectacular, en particular impulsados por la popularidad de los dispositivos de seguimiento de la salud deportiva y los relojes inteligentes. El envío mundial de equipos portátiles superó los 78,1 millones en 2015, lo que se tradujo en un aumento del 171,6% en comparación con 2014. Se estima que los envíos mundiales de equipos portátiles alcanzarían los 214 millones con una tasa de crecimiento anual del 20,3% para 2020. de drones de consumo es otro nuevo punto de crecimiento. El envío de drones de consumo mostró una tendencia de rápido crecimiento de 2013 a 2020.
El rápido progreso de los DEP es imposible sin la mejora progresiva de batería recargable tecnologías. Las baterías primarias ya se han utilizado como la principal fuente de energía de los PED durante un período prolongado. Sin embargo, los avances significativos de las baterías recargables con mayor energía y densidad de potencia han cambiado notablemente la situación desde principios del siglo XXI. Actualmente, ya se han aplicado baterías recargables en la mayoría de los PED.
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