El auge de las tecnologías de realidad aumentada (RA) y realidad mixta ha allanado el camino para que las gafas inteligentes pasen de ser un producto de nicho a un dispositivo de uso generalizado, cada vez más adoptado en diversos sectores, desde la sanidad a los servicios de campo. Sin embargo, uno de los obstáculos más importantes a los que se enfrentan los ingenieros que trabajan en estos dispositivos es encontrar una solución de batería fiable, delgada y de alto rendimiento. Aquí es donde entran en juego las baterías flexibles de polímero de litio (LiPo) hechas a medida.
En este artículo, analizaremos cómo las baterías LiPo flexibles personalizadas están transformando el mercado de las gafas inteligentes, los requisitos técnicos clave de estas baterías, el proceso de fabricación y las ventajas de trabajar con un fabricante de baterías LiPo de confianza para satisfacer sus necesidades de diseño específicas.
Tendencias y oportunidades del mercado
El mercado mundial de las gafas inteligentes está en auge, impulsado por la rápida adopción de la tecnología de realidad aumentada. Se espera que el mercado de baterías para gafas inteligentes alcance un valor de $2 mil millones en 2025con un Tasa de crecimiento anual compuesto (TCAC) de 25% hasta 2033. Este crecimiento se atribuye al creciente uso de gafas inteligentes en sectores como la sanidad, el ejército, la industria y la logística, donde la RA ofrece importantes mejoras de productividad.
A medida que aumenta la demanda de gafas inteligentes, la necesidad de baterías de alto rendimiento es mayor que nunca. Un segmento crucial dentro de este mercado es el de las baterías flexibles, esenciales para dispositivos portátiles como las gafas inteligentes. En concreto, se prevé que las baterías LiPo flexibles crezcan a un 26,6% TACC de 2024 a 2030. Este crecimiento se debe a la necesidad de fuentes de energía ultrafinas, flexibles y fiables en los dispositivos portátiles, donde las baterías rígidas tradicionales simplemente no caben.
Para los ingenieros de I+D que desarrollan la próxima generación de gafas inteligentes, estas tendencias presentan tanto retos como oportunidades. La necesidad de soluciones de baterías delgadas y eficientes es primordial, y las baterías LiPo flexibles ofrecen la solución perfecta.
Requisitos técnicos de las pilas de las gafas inteligentes
Las gafas inteligentes necesitan baterías capaces de responder a los retos que plantean su formato compacto y las exigencias de las aplicaciones de realidad aumentada. A continuación se exponen los principales requisitos técnicos de las baterías para gafas inteligentes:
Densidad energética y factor de forma
Para alimentar las gafas inteligentes durante un periodo prolongado sin añadir volumen, las baterías deben ofrecer un alto rendimiento. densidad energética. Lo ideal es que la batería proporcione al menos 200 Wh/kg manteniendo un perfil delgado, normalmente por debajo de 3 mm de grosor. A medida microcélulas-con capacidades que oscilan entre De 100 mAh a 200 mAh-se utilizan a menudo para alimentar estos dispositivos.
El factor de forma es igualmente crucial. A diferencia de las pilas tradicionales que vienen en formas estándar, las gafas inteligentes requieren baterías diseñadas a medida que pueden encajar perfectamente en monturas curvadas o en componentes más pequeños, como las patillas o el puente. Una batería LiPo flexible permite este tipo de diseños, haciendo posible suministrar energía sin sacrificar la comodidad.
Temperatura de funcionamiento y fiabilidad
Las gafas inteligentes se utilizan en diversos entornos, desde oficinas en interiores hasta aplicaciones industriales en exteriores. Como tales, las baterías deben funcionar eficientemente en un amplio rango de temperaturas, normalmente -20°C a +60°C. Es esencial garantizar que la batería pueda soportar temperaturas extremas sin afectar a su rendimiento o seguridad.
Además, estas baterías deben mantener su fiabilidad a lo largo del tiempo. La batería de unas gafas inteligentes debe durar al menos 500 ciclos de carga y retener 80% de su capacidad original después de estos ciclos. Esto garantiza que el dispositivo siga funcionando durante años sin necesidad de sustituir las pilas con frecuencia.
Seguridad y ciclo de vida
La seguridad es otro factor crítico en el diseño de baterías para dispositivos portátiles. Las baterías para gafas inteligentes deben cumplir estrictas normas de seguridad, tales como IEC 62133 y UL 2054. Características como Coeficiente de temperatura positivo (PTC) dispositivos, Dispositivos de Interrupción de Corriente (CID)y los separadores ignífugos son esenciales para garantizar la seguridad durante el funcionamiento normal y en condiciones de abuso.
Las baterías LiPo flexibles son especialmente propensas a hincharse debido a su construcción, por lo que es crucial garantizar que estas baterías puedan soportar tensiones mecánicas manteniendo un funcionamiento seguro.
Tecnología de batería LiPo flexible
Las baterías LiPo flexibles son la fuente de energía ideal para las gafas inteligentes debido a su capacidad para encajar en espacios delgados y compactos y proporcionar una alta densidad de energía. A continuación explicamos las tecnologías básicas que hay detrás de las baterías LiPo flexibles:
Materiales y electrodos
Uso de baterías LiPo flexibles ánodos compuestos de silicio para aumentar la capacidad. El silicio es conocido por su mayor capacidad teórica en comparación con los ánodos de grafito tradicionales, pero se enfrenta a problemas como la expansión de volumen. Para mitigarlo, se utilizan ánodos compuestos que combinan silicio con materiales a base de carbono para mantener la estabilidad.
En el lado del cátodo, Níquel Manganeso Cobalto (NMC) . Esta química catódica ofrece un buen equilibrio entre densidad energética, seguridad y vida útil.
Técnicas de capa fina
La construcción de baterías LiPo flexibles requiere técnicas de fabricación avanzadas como deposición al vacío y impresión rollo a rollo. Estos métodos permiten crear películas finas que pueden enrollarse o doblarse sin comprometer su rendimiento, lo que las hace perfectas para aplicaciones como las gafas inteligentes, que requieren baterías que puedan adaptarse a superficies curvas.
Construcción de la celda de la bolsa
Las baterías LiPo flexibles suelen diseñarse como células de la bolsa. A diferencia de las celdas rígidas, que utilizan carcasas metálicas, las celdas en bolsa se fabrican con láminas de aluminio finas y flexibles. Esto les permite doblarse y adaptarse a formas poco convencionales, algo fundamental para los dispositivos portátiles. El sitio juntas de borde de las células de la bolsa son críticas y suelen crearse con alta precisión soldadura láser para evitar fugas de electrolito durante la flexión.
Métricas de rendimiento
Las baterías LiPo flexibles pueden conseguir Tasas C de hasta 3 Clo que significa que pueden descargarse al triple de su capacidad nominal. Este alto índice de descarga es necesario para las breves ráfagas de energía que necesitan las gafas inteligentes para tareas como las pantallas de alto brillo o las aplicaciones de RA de procesamiento intensivo. Estas baterías suelen ofrecer 300-500 ciclosgarantizando la longevidad sin degradación significativa.
Proceso de fabricación a medida
Crear una batería LiPo flexible a medida para gafas inteligentes implica varios pasos críticos:
Instrucciones de diseño y creación de prototipos
El primer paso en el proceso de fabricación de baterías a medida es el informe de diseño. Los ingenieros de I+D colaboran con los fabricantes de baterías para crear una especificación detallada de la batería, incluidas sus dimensiones, capacidad y cualquier requisito especial. A continuación se crean prototipos con Moldes impresos en 3D, lo que permite a los fabricantes probar el ajuste y el rendimiento de la batería en condiciones reales.
Fabricación de electrodos
Una vez finalizado el diseño, se fabrican los electrodos. Este proceso consiste en mezclar lodo de electrodoy controlando el grosor para garantizar la densidad de energía deseada. Técnicas de recubrimiento precisas, como revestimiento de cuchillaspara lograr la uniformidad necesaria.
Montaje y sellado de células
Los electrodos y el separador se montan en un habitación seca con baja humedad (<1% HR) para evitar que la humedad afecte al rendimiento de la batería. A continuación, las celdas se laminan, se secan al vacío y se rellenan con electrolito. El último paso consiste en soldadura láser la bolsa se sella para crear una barrera hermética que impide la fuga de electrolitos.
Pruebas y validación
Antes de integrar la batería en el diseño de unas gafas inteligentes, se somete a rigurosas pruebas. Pruebas de vida acelerada simular años de uso sometiendo la batería a altas temperaturas y ciclos de carga y descarga. Ciclado térmico garantizan que la batería funcione de forma fiable en condiciones de temperaturas extremas. Además, pruebas de seguridad como las pruebas de sobrecarga, cortocircuito y penetración de clavos se realizan para cumplir UL 2054 y IEC 62133 normas.
Garantía de calidad y conformidad
Garantizar la calidad y seguridad de las baterías LiPo flexibles para gafas inteligentes exige el cumplimiento de normas estrictas. Las principales certificaciones de seguridad para estas baterías son IEC 62133 y UL 2054que especifican los requisitos de seguridad para las pilas de litio portátiles y domésticas.
Los protocolos de ensayo incluyen pruebas de sobrecarga/sobredescargaque garantizan que la batería no se sobrecaliente ni se degrade en condiciones de carga o descarga excesivas. Pruebas de abuso térmico simular la exposición a altas temperaturas para confirmar que la batería no entra en embalamiento térmico.
Además, la trazabilidad es crucial en el proceso de fabricación. A cada batería se le asigna un código de lote que rastrea sus componentes, garantizando que cualquier problema pueda ser rápidamente identificado y resuelto.
LanDazzle: Batería para gafas inteligentes Fabricantes
En Lan DazzleEstamos especializados en el diseño y la fabricación de pilas de alta calidad para gafas inteligentes. Nuestras baterías trapezoidales están diseñadas para satisfacer las necesidades específicas de dispositivos compactos como gafas inteligentes y otros dispositivos electrónicos portátiles. Nos aseguramos de que nuestras baterías ofrecen una potencia fiable, un rendimiento duradero y seguridad en los factores de forma más pequeños.
Con años de experiencia en la fabricación de baterías, Lan Dazzle ofrece soluciones de pilas personalizadas para una amplia gama de aplicaciones. Tanto si está desarrollando una nueva tarjeta inteligente como actualizando la tecnología existente, le ofrecemos las soluciones de pilas perfectas para sus productos.
Lan Dazzle le ofrece los siguientes servicios:
●Soporte flexible para soluciones personalizadas
Rendimiento fiable y estable
●Muestras y producción en serie disponibles
●Servicios OEM, ODM disponibles
Sección FAQ
1. ¿Qué capacidad suelen requerir las baterías de las gafas inteligentes?
Las gafas inteligentes suelen necesitar baterías con capacidades De 100 mAh a 200 mAhen función del tiempo de ejecución y el factor de forma deseados.
2. ¿Cómo mejoran las baterías LiPo flexibles la comodidad del usuario?
Las baterías LiPo flexibles pueden adaptarse a la forma delgada y curvada de las gafas inteligentes, lo que las hace más cómodas de llevar durante mucho tiempo sin comprometer la potencia.
3. ¿Qué certificaciones de seguridad debo buscar?
Busque pilas que cumplan IEC 62133 y UL 2054 para las normas de seguridad, garantizando un rendimiento fiable y la seguridad en aplicaciones portátiles.
4. ¿Pueden los packs LiPo personalizados soportar la carga inalámbrica (Qi)?
Sí, los packs LiPo personalizados pueden diseñarse para soportar carga inalámbrica incorporando bobinas y circuitos de carga adecuados.
5. ¿Cuántos ciclos puedo esperar de una célula de bolsa flexible?
Las células de bolsa flexible suelen ofrecer entre De 500 a 1000 ciclos conservando 80% de su capacidad original.
6. ¿Qué factores influyen en el coste de las microbaterías a medida?
En el coste de las microbaterías a medida influyen factores como capacidad celular, requisitos del ciclo de vida, complejidad del diseñoy necesidades de certificación.
Conclusión
Las baterías LiPo flexibles personalizadas son esenciales para alimentar la próxima generación de gafas inteligentes. Al ofrecer alta densidad energética, factores de forma delgados y excelente rendimiento en diversas condiciones, estas baterías garantizan que las gafas inteligentes puedan ofrecer la mejor experiencia de usuario sin comprometer el diseño. Trabajar con un fabricante de confianza puede ayudarle a hacer realidad su visión innovadora de las gafas inteligentes. Póngase en contacto con nosotros en info@landazzle.com para hablar de cómo nuestras soluciones de baterías LiPo flexibles personalizadas pueden satisfacer sus necesidades específicas.
