Das Aufkommen von Augmented-Reality- (AR) und Mixed-Reality-Technologien hat den Weg dafür geebnet, dass sich Smart Glasses von einem Nischenprodukt zu einem Mainstream-Gerät entwickelt haben, das in verschiedenen Branchen - vom Gesundheitswesen bis zum Außendienst - zunehmend eingesetzt wird. Eine der größten Hürden für die Ingenieure, die an diesen Geräten arbeiten, ist jedoch die Suche nach einer zuverlässigen, schlanken und leistungsstarken Batterielösung. Hier kommen kundenspezifische flexible Lithium-Polymer-Akkus (LiPo) ins Spiel.
In diesem Artikel erfahren Sie, wie kundenspezifische, flexible LiPo-Akkus den Markt für intelligente Brillen verändern, welche technischen Anforderungen diese Akkus erfüllen müssen, wie der Herstellungsprozess abläuft und welche Vorteile die Zusammenarbeit mit einem vertrauenswürdigen LiPo-Akku-Hersteller hat, um Ihre speziellen Designanforderungen zu erfüllen.
Markttrends und -chancen
Der globale Markt für intelligente Brillen boomt, angetrieben durch die schnelle Verbreitung der AR-Technologie. Der Batteriemarkt für intelligente Brillen wird voraussichtlich einen Wert von $2 Milliarden bis 2025, mit einer 25% durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) bis 2033. Dieses Wachstum ist auf den zunehmenden Einsatz von Smart Glasses in Sektoren wie Gesundheitswesen, Militär, Fertigung und Logistik zurückzuführen, wo AR erhebliche Produktivitätssteigerungen bietet.
Da die Nachfrage nach intelligenten Brillen weiter steigt, ist der Bedarf an Hochleistungsbatterien so groß wie nie zuvor. Ein wichtiges Segment innerhalb dieses Marktes sind flexible Batterien, die für tragbare Geräte wie Smart Glasses unerlässlich sind. Insbesondere bei flexiblen LiPo-Batterien wird ein Wachstum von 26,6% CAGR von 2024 bis 2030. Dieses Wachstum ist auf den Bedarf an ultradünnen, flexiblen und zuverlässigen Energiequellen für Wearables zurückzuführen, in die herkömmliche starre Batterien einfach nicht hineinpassen.
Für F&E-Ingenieure, die intelligente Brillen der nächsten Generation entwickeln, stellen diese Trends sowohl Herausforderungen als auch Chancen dar. Der Bedarf an schlanken und effizienten Akkulösungen ist von größter Bedeutung, und flexible LiPo-Akkus bieten die perfekte Lösung.
Technische Anforderungen für Smart Glasses-Batterien
Intelligente Brillen benötigen Batterien, die den besonderen Herausforderungen ihres kompakten Formfaktors und den Anforderungen von AR-Anwendungen gerecht werden. Nachfolgend sind die wichtigsten technischen Anforderungen an Batterien für Smart Glasses aufgeführt:
Energiedichte und Formfaktor
Um intelligente Brillen über einen längeren Zeitraum mit Strom zu versorgen, ohne sie zu verbauen, müssen die Batterien eine hohe Energiedichte. Im Idealfall sollte die Batterie mindestens 200 Wh/kg unter Beibehaltung eines schlanken Profils, typischerweise unter 3 mm in der Dicke. Benutzerdefiniert Mikro-Zellen-mit Kapazitäten von 100 mAh bis 200 mAh-werden häufig zur Stromversorgung dieser Geräte verwendet.
Der Formfaktor ist ebenfalls entscheidend. Im Gegensatz zu herkömmlichen Batterien, die eine Standardform haben, benötigen intelligente Brillen maßgeschneiderte Batterien die sich eng an gebogene Rahmen oder kleinere Komponenten wie die Bügel oder die Brücke anpassen können. Ein flexibler LiPo-Akku ermöglicht solche Konstruktionen, so dass die Stromversorgung ohne Komforteinbußen möglich ist.
Betriebstemperatur & Zuverlässigkeit
Intelligente Brillen sind für den Einsatz in unterschiedlichen Umgebungen vorgesehen, von Innenräumen bis hin zu industriellen Anwendungen im Freien. Daher müssen die Batterien in einem weiten Temperaturbereich effizient arbeiten, typischerweise -20°C bis +60°C. Es muss sichergestellt werden, dass die Batterie extremen Temperaturen standhalten kann, ohne dass ihre Leistung oder Sicherheit beeinträchtigt wird.
Außerdem müssen diese Batterien über einen längeren Zeitraum hinweg zuverlässig arbeiten. Eine Batterie für eine intelligente Brille sollte mindestens halten 500 Ladezyklen und beibehalten 80% seiner ursprünglichen Kapazität nach diesen Zyklen. Dies gewährleistet, dass das Gerät jahrelang funktionsfähig bleibt, ohne dass die Batterien häufig ausgetauscht werden müssen.
Sicherheit & Lebenszyklus
Sicherheit ist ein weiterer kritischer Faktor bei der Entwicklung von Batterien für tragbare Geräte. Batterien für intelligente Brillen müssen strenge Sicherheitsstandards einhalten, wie z. B. IEC 62133 und UL 2054. Merkmale wie Positiver Temperaturkoeffizient (PTC) Geräte, Stromunterbrechungsgeräte (CID)und flammhemmende Abscheider sind unerlässlich, um die Sicherheit bei normalem Betrieb und unter Missbrauchsbedingungen zu gewährleisten.
Flexible LiPo-Akkus sind aufgrund ihrer Konstruktion besonders anfällig für Schwellungen. Daher muss sichergestellt werden, dass diese Akkus mechanischen Belastungen standhalten und gleichzeitig sicher funktionieren.
Flexible LiPo-Akku-Technologie
Flexible LiPo-Akkus sind die ideale Energiequelle für intelligente Brillen, da sie in schlanke, kompakte Räume passen und eine hohe Energiedichte bieten. Im Folgenden erläutern wir die Kerntechnologien hinter flexiblen LiPo-Akkus:
Materialien & Elektroden
Flexible LiPo-Akkus verwenden Silizium-Verbundanoden um die Kapazität zu erhöhen. Silizium ist für seine höhere theoretische Kapazität im Vergleich zu herkömmlichen Graphitanoden bekannt, hat aber mit Problemen wie der Volumenausdehnung zu kämpfen. Um dies abzumildern, werden Verbundanoden verwendet, die Silizium mit Materialien auf Kohlenstoffbasis kombinieren, um die Stabilität zu erhalten.
Auf der Kathodenseite, Nickel-Mangan-Kobalt (NMC) Materialien werden häufig verwendet. Diese Kathodenchemie bietet ein gutes Gleichgewicht zwischen Energiedichte, Sicherheit und Zykluslebensdauer.
Dünnschicht-Techniken
Die Konstruktion flexibler LiPo-Batterien erfordert fortschrittliche Fertigungstechniken wie Vakuumbeschichtung und Rolle-zu-Rolle-Druck. Diese Methoden ermöglichen die Herstellung dünner Folien, die ohne Leistungseinbußen gerollt oder gebogen werden können, was sie perfekt für Anwendungen wie intelligente Brillen macht, für die Batterien erforderlich sind, die sich an gekrümmte Oberflächen anpassen können.
Konstruktion der Pouch-Zelle
Flexible LiPo-Akkus werden oft als Beutelzellen. Im Gegensatz zu starren Zellen mit Metallgehäusen werden Pouch-Zellen aus dünnen, flexiblen Aluminiumlaminaten hergestellt. Dadurch lassen sie sich biegen und in unkonventionelle Formen bringen, was für Wearables entscheidend ist. Die Randabdichtungen der Pouch-Zellen sind kritisch und werden in der Regel mit hochpräzisen Laserschweißen um das Auslaufen von Elektrolyt beim Biegen zu verhindern.
Leistungsmetriken
Flexible LiPo-Akkus können Folgendes erreichen C-Raten von bis zu 3 CDas bedeutet, dass sie sich mit dem Dreifachen ihrer Nennkapazität entladen können. Diese hohe Entladungsrate ist für die kurzen Stromstöße erforderlich, die intelligente Brillen für Aufgaben wie Displays mit hoher Helligkeit oder verarbeitungsintensive AR-Anwendungen benötigen. Diese Batterien bieten in der Regel 300-500 ZyklenDadurch wird eine lange Lebensdauer ohne nennenswerte Beeinträchtigung gewährleistet.
Kundenspezifischer Herstellungsprozess
Die Entwicklung eines maßgeschneiderten flexiblen LiPo-Akkus für intelligente Brillen erfordert mehrere entscheidende Schritte:
Design Brief & Prototyping
Der erste Schritt im Prozess der Herstellung kundenspezifischer Batterien ist das Design Briefing. Die F&E-Ingenieure arbeiten mit den Batterieherstellern zusammen, um eine detaillierte Spezifikation der Batterie zu erstellen, einschließlich ihrer Abmessungen, ihrer Kapazität und ihrer besonderen Anforderungen. Das Prototyping erfolgt dann mithilfe von 3D-gedruckte GussformenDadurch können die Hersteller den Sitz und die Leistung der Batterie unter realen Bedingungen testen.
Herstellung von Elektroden
Sobald der Entwurf abgeschlossen ist, werden die Elektroden hergestellt. Dieser Prozess umfasst das Mischen Elektrodenaufschlämmung, die Beschichtung eines Substrats und die Kontrolle der Dicke, um die gewünschte Energiedichte zu erreichen. Präzise Beschichtungstechniken, wie Rakel-Beschichtungverwendet, um die erforderliche Einheitlichkeit zu erreichen.
Zellenmontage und Versiegelung
Die Elektroden und der Separator werden in einem Trockenraum mit niedriger Luftfeuchtigkeit (<1% RH), um zu verhindern, dass Feuchtigkeit die Leistung der Batterie beeinträchtigt. Die Zellen werden dann laminiert, vakuumgetrocknet und mit Elektrolyt gefüllt. Der letzte Schritt umfasst Laserschweißen Der Beutel verschließt sich und bildet eine luftdichte Barriere, die das Auslaufen von Elektrolyten verhindert.
Prüfung und Validierung
Bevor die Batterie in das Design einer intelligenten Brille integriert wird, wird sie strengen Tests unterzogen. Tests zur beschleunigten Lebensdauer eine jahrelange Nutzung simulieren, indem die Batterie hohen Temperaturen und Lade- und Entladezyklen ausgesetzt wird. Thermisches Zyklieren Tests stellen sicher, dass die Batterie auch bei extremen Temperaturschwankungen zuverlässig funktioniert. Zusätzlich, Sicherheitsprüfungen wie Überlastungs-, Kurzschluss- und Nageldurchdringungstests werden durchgeführt, um die UL 2054 und IEC 62133 Normen.
Qualitätssicherung und Compliance
Um die Qualität und Sicherheit flexibler LiPo-Akkus für Smart Glasses zu gewährleisten, müssen strenge Normen eingehalten werden. Die wichtigsten Sicherheitszertifizierungen für diese Batterien sind IEC 62133 und UL 2054die die Sicherheitsanforderungen für Lithiumbatterien für Geräte und Haushalte festlegen.
Die Prüfprotokolle umfassen Überladungs-/ÜberentladungsprüfungenDiese sorgen dafür, dass die Batterie nicht überhitzt oder unter übermäßigen Lade- oder Entladebedingungen beschädigt wird. Tests zum thermischen Missbrauch hohe Temperaturen simulieren, um sicherzustellen, dass die Batterie nicht in einen thermischen Durchbruch gerät.
Darüber hinaus ist die Rückverfolgbarkeit im Herstellungsprozess von entscheidender Bedeutung. Jeder Batterie wird ein Chargencode zugewiesen, mit dem sich ihre Bestandteile nachverfolgen lassen. So wird sichergestellt, dass Probleme schnell erkannt und behoben werden können.
LanDazzle: Smart Glasses Batterie Hersteller
Unter Lan DazzleWir haben uns auf die Entwicklung und Herstellung von hochwertigen Brillenbatterien spezialisiert. Unsere trapezförmigen Akkus sind auf die besonderen Anforderungen von kompakten Geräten wie Smart Glasses und anderen tragbaren elektronischen Geräten abgestimmt. Wir stellen sicher, dass unsere Batterien zuverlässige Energie, lang anhaltende Leistung und Sicherheit in den kleinsten Formfaktoren liefern.
Mit jahrelanger Erfahrung in der Batterieherstellung, Lan Dazzle bietet maßgeschneiderte Batterielösungen für ein breites Spektrum von Anwendungen. Ganz gleich, ob Sie eine neue Chipkarte entwickeln oder eine bestehende Technologie aufrüsten, wir bieten die perfekten Batterielösungen für Ihre Produkte.
Sie können folgende Dienstleistungen von Lan Dazzle in Anspruch nehmen:
●Flexible Unterstützung für maßgeschneiderte Lösungen
●Zuverlässige und stabile Leistung
●Muster und Massenproduktion verfügbar
OEM- und ODM-Dienste verfügbar
Abschnitt FAQ
1. Welche Kapazität benötigen die Batterien von Smart Glasses normalerweise?
Intelligente Brillen benötigen in der Regel Batterien mit einer Kapazität von 100 mAh bis 200 mAhabhängig von der gewünschten Laufzeit und dem Formfaktor.
2. Wie verbessern flexible LiPo-Akkus den Tragekomfort?
Flexible LiPo-Akkus können sich an die schlanke, gebogene Form von Smart Glasses anpassen, was den Tragekomfort über einen längeren Zeitraum erhöht, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.
3. Auf welche Sicherheitszertifikate sollte ich achten?
Achten Sie auf Batterien, die folgende Anforderungen erfüllen IEC 62133 und UL 2054 für Sicherheitsstandards, die zuverlässige Leistung und Sicherheit bei tragbaren Anwendungen gewährleisten.
4. Können kundenspezifische LiPo-Packs kabelloses Laden (Qi) unterstützen?
Ja, benutzerdefinierte LiPo-Packs können für folgende Zwecke entwickelt werden kabelloses Laden durch den Einbau geeigneter Spulen und Ladeschaltungen.
5. Wie viele Zyklen kann ich von einer flexiblen Pouch-Zelle erwarten?
Flexible Pouch-Zellen bieten in der Regel zwischen 500 bis 1000 Zyklen unter Beibehaltung 80% ihrer ursprünglichen Kapazität.
6. Welche Faktoren beeinflussen die Kosten für maßgeschneiderte Mikrobatterien?
Die Kosten für kundenspezifische Mikrobatterien werden durch folgende Faktoren beeinflusst Zellkapazität, Anforderungen an die Lebensdauer, Komplexität des Designs, und Zertifizierungsbedarf.
Fazit
Kundenspezifische flexible LiPo-Akkus sind für die Stromversorgung der nächsten Generation von Smart Glasses unerlässlich. Mit hoher Energiedichte, schlanken Formfaktoren und hervorragender Leistung unter verschiedenen Bedingungen sorgen diese Akkus dafür, dass Smart Glasses das beste Benutzererlebnis bieten, ohne Kompromisse beim Design einzugehen. Die Zusammenarbeit mit einem vertrauenswürdigen Hersteller kann Ihnen dabei helfen, Ihre innovative Vision einer intelligenten Brille zum Leben zu erwecken. Kontaktieren Sie uns heute unter info@landazzle.com, um zu besprechen, wie unsere kundenspezifischen, flexiblen LiPo-Akku-Lösungen Ihre speziellen Anforderungen erfüllen können.
