物联网（IoT，Internetofthings）也就是说，“万物相连的互联网”是一个基于互联网的扩展和扩展的网络。它将各种信息传感设备与网络相结合，形成了一个巨大的网络，实现了人、机、物在任何时间、任何地点的互联[1]。为了实现无线物联网，我们必须使用一种供电方式来为商品供电。近年来，受国际贸易战影响，电池制造材料进口显著减少，传统电池企业发展陷入“高投入、低产出、低利润”的困境[2]。目前，解决这一问题的方案主要是利用电池供电来满足无线物联网的需求。本文主要讨论了无线物联网电池的使用和创新。

 

1、目前物联网电池的现状

 

电池是物联网行业忽视的一个环节，但事实上，对于大多数物联网设备场景，采用电池供电模式，现有低功耗物联网技术大多需要普通电池或纽扣电池供电，数百亿物联网节点意味着需要消耗数百亿电池，不符合低碳经济的要求[3]，这意味着数亿物联网设备担心电池无电。

 

目前，市场上的无线物联网传感器大多采用锂电池技术，难以满足设备长期稳定使用的要求。虽然一些物联网传感器节点可以利用能量收集来提供电力，但这些能量通常很小，这些可用的能量通常是不可靠的。传感器节点通常在一些临时的地方存储能量，以便在工作或阅读信息或发送信息时做好准备。面对这些问题，解决方案之一是提供小型可充电电池或存储电容器。然而，这些存储机构有自己的缺点，这些缺点限制了它们的有用性。

 

2、目前物联网电池的弊端

 

2.1电源容量有限

 

一个充满电的电池可以用200ma电流放电10小时。通过乘坐电流和时间，我们可以得到这个电池的容量是2000ma.H。如果用400ma放电，可用时间为5小时。所以需要频繁充电是很麻烦的。

 

2.2电池自放电

 

可充电电池在几百次充放电循环后老化，直至损坏，需要及时更换，超级电容器不仅会随着时间的推移而改变其特性，还会快速自放电。自放电量每天可高达20%，导致转换后大部分能量被浪费。

 

2.3电池制造成本相对较高

 

电池故障前，应考虑电池订购、收货、会计和库存的相关交易成本；电池故障时，应考虑设备功能故障带来的其他成本；更换电池后，应考虑废物处理成本和额外的环境成本。同时，维护电池供电设备的劳动力成本也很高。

 

2.4易造成环境污染

 

受一定使用寿命的限制，锂电池退役潮也随之而来，废旧锂电池不仅会造成资源浪费，还会造成严重的环境污染[4]。

 

3、环境能量燃料电池

 

所谓的环境能量燃料电池主要以环境能量的形式，从“环境能量发电”的角度，以环境热能、光能、风能为能源，实现温差发电、光能、风能、燃料电池储能，为无线物联网传感器设备提供永久功率，彻底解决频繁更换电池的痛点，促进绿色节能的发展。

 

3.1原理

 

环境能量电池是以燃料电池为原型，用环境中的能量代替催化元件的电池。本质上是在需要的时候直接产生电能，取消了中间储存后释放电池的过程，完美解决了电池的自放电问题。大大提高了电池的使用效率。其具体供电特点如下。

 

根据燃料电池的供电特点，燃料电池的原理是一种电化学装置，其组成与普通电池相同。其单体电池由两个正负电极（负极即燃料电极和正极即氧化剂电极）和电解质组成。不同的是，普通电池的活性物质储存在电池中，因此限制了电池的容量。燃料电池的正负极本身不含活性物质，只是催化转换元件。因此，燃料电池是一种真正的能量转换机，将化学能转化为电能。当电池工作时，燃料和氧化剂由外部供应进行反应。原则上，只要反应物不断输入，反应产物不断消除，燃料电池就可以连续发电。

 

类比可以得到环境能量电池的供电特性，即吸收周围环境中的热能和光能，从而激活燃料电池中正负极的化学反应。也就是说，通过提高反应吸收的能量来取代反应所需的催化元件，从而实现燃料电池中的反应启动，将化学能转化为电能。

 

3.2环境能量燃料电池可以解决传统电池使用中的问题

 

1、可以解决一次电池容量小、使用后需要更换、二次电池使用后需要充电的问题。当环境能量充足时，只有补充燃料和氧化物，环境能量电池总能产生电能，释放外部电能。

 

2、它可以解决电池自放电的问题。电池自放电的主要原因是电池的生产过程。现有传统电池的生产主要是用容器安装能产生电能的化学反应原料，只要两者接触，就会发生反应，从而导致电池自放电。当我们不需要用电时，我们不会向环境能量电池注入燃料和氧化物。如果没有反应，就不会有反应。解决了电池自放电问题，提高了电池的使用效率和使用寿命。

 

3、它可以解决电池使用后处理成本高的问题。传统电池主要以金属和酸为反应物。如果使用后处理不当，会破坏环境。好好处理会造成成本。环境能量电池可以使用任何能发生氧化还原反应的物质，吸收足够的化学热后会发生反应，解决电池使用后对环境的威胁。

 

4、总结

 

物联网的发展是当代社会发展的新趋势，无线物联网的实现是物联网发展的首要任务。因此，如何实现物联网项目的长期甚至永久供电是实现无线物联网的关键一步。环境能源电池的研发是物联网产业发展的重要一步。借助环境能源，物联网产业可以有“永久电池”的寿命或根本不需要电池，从而为物联网开辟了更多新的可能性。在未来，这些物联网产业可能不再局限于电池，而且更具成本效益。