L'ascesa della realtà aumentata (AR) e delle tecnologie di realtà mista ha aperto la strada all'evoluzione degli occhiali intelligenti da prodotto di nicchia a dispositivo mainstream, sempre più adottato in vari settori, dalla sanità ai servizi sul campo. Tuttavia, uno degli ostacoli più significativi che gli ingegneri che lavorano su questi dispositivi devono affrontare è quello di trovare una soluzione di batteria affidabile, sottile e ad alte prestazioni. È qui che entrano in gioco le batterie flessibili personalizzate ai polimeri di litio (LiPo).
In questo articolo analizzeremo come le batterie LiPo flessibili personalizzate stiano trasformando il mercato degli occhiali intelligenti, i principali requisiti tecnici per queste batterie, il processo di produzione e i vantaggi di lavorare con un produttore di batterie LiPo di fiducia per soddisfare le vostre specifiche esigenze di progettazione.
Tendenze e opportunità del mercato
Il mercato globale degli occhiali intelligenti è in piena espansione, grazie alla rapida adozione della tecnologia AR. Si prevede che il mercato delle batterie per occhiali intelligenti varrà $2 miliardi entro il 2025, con un 25% tasso di crescita annuale composto (CAGR) fino al 2033. Questa crescita è attribuita al crescente utilizzo degli occhiali intelligenti in settori come quello sanitario, militare, manifatturiero e logistico, dove l'AR offre un significativo miglioramento della produttività.
Con la continua crescita della domanda di occhiali intelligenti, la necessità di batterie ad alte prestazioni non è mai stata così forte. Un segmento cruciale di questo mercato è quello delle batterie flessibili, essenziali per i dispositivi indossabili come gli occhiali intelligenti. Le batterie LiPo flessibili, in particolare, dovrebbero crescere ad un tasso di 26,6% CAGR dal 2024 al 2030. Questa crescita è dovuta alla necessità di disporre di fonti di energia ultrasottili, flessibili e affidabili nei dispositivi indossabili, dove le batterie rigide tradizionali non sono adatte.
Per gli ingegneri della R&S che sviluppano occhiali intelligenti di nuova generazione, queste tendenze rappresentano sia sfide che opportunità. La necessità di soluzioni di batterie sottili ed efficienti è fondamentale e le batterie LiPo flessibili offrono la soluzione perfetta.
Requisiti tecnici per le batterie degli occhiali intelligenti
Gli occhiali intelligenti richiedono batterie in grado di rispondere alle sfide uniche poste dal loro fattore di forma compatto e alle esigenze delle applicazioni AR. Di seguito sono riportati i principali requisiti tecnici delle batterie per occhiali intelligenti:
Densità energetica e fattore di forma
Per alimentare gli occhiali intelligenti per un periodo di tempo prolungato senza aggiungere ingombro, le batterie devono offrire un elevato densità energetica. Idealmente, la batteria dovrebbe fornire almeno 200 Wh/kg mantenendo un profilo sottile, tipicamente sotto 3 mm in spessore. Su misura microcelle-con capacità che vanno da Da 100 mAh a 200 mAh-sono spesso utilizzati per alimentare questi dispositivi.
Il fattore di forma è altrettanto cruciale. A differenza delle batterie tradizionali che hanno forme standard, gli occhiali intelligenti richiedono batterie progettate su misura che si adattano perfettamente alle montature curve o ai componenti più piccoli come le aste o il ponte. Una batteria LiPo flessibile permette di realizzare progetti di questo tipo, consentendo di fornire energia senza sacrificare il comfort.
Temperatura di esercizio e affidabilità
Gli occhiali intelligenti sono destinati all'uso in ambienti diversi, da uffici interni ad applicazioni industriali esterne. Per questo motivo, le batterie devono funzionare in modo efficiente in un'ampia gamma di temperature, tipicamente Da -20°C a +60°C. È essenziale garantire che la batteria possa resistere a temperature estreme senza compromettere le prestazioni o la sicurezza.
Inoltre, queste batterie devono mantenere la loro affidabilità nel tempo. Una batteria per occhiali intelligenti deve durare almeno 500 cicli di carica e mantenere 80% della sua capacità originale dopo questi cicli. In questo modo il dispositivo rimane funzionale per anni senza dover sostituire frequentemente la batteria.
Sicurezza e ciclo di vita
La sicurezza è un altro fattore critico nella progettazione di batterie per dispositivi indossabili. Le batterie per occhiali intelligenti devono rispettare rigorosi standard di sicurezza, come ad esempio IEC 62133 e UL 2054. Caratteristiche come Coefficiente di temperatura positivo (PTC) dispositivi, Dispositivi di interruzione della corrente (CID)e i separatori ignifughi sono essenziali per garantire la sicurezza durante il normale funzionamento e in condizioni di abuso.
Le batterie LiPo flessibili sono particolarmente soggette a rigonfiamenti a causa della loro struttura, quindi è fondamentale garantire che queste batterie possano resistere alle sollecitazioni meccaniche mantenendo un funzionamento sicuro.
Tecnologia della batteria LiPo flessibile
Le batterie LiPo flessibili sono la fonte di alimentazione ideale per gli occhiali intelligenti grazie alla loro capacità di adattarsi a spazi sottili e compatti e di fornire un'elevata densità energetica. Di seguito spieghiamo le tecnologie fondamentali alla base delle batterie LiPo flessibili:
Materiali ed elettrodi
Utilizzo di batterie LiPo flessibili anodi in silicio-composito per aumentare la capacità. Il silicio è noto per la sua maggiore capacità teorica rispetto ai tradizionali anodi di grafite, ma deve affrontare problemi come l'espansione del volume. Per attenuare questo problema, vengono utilizzati anodi compositi che combinano il silicio con materiali a base di carbonio per mantenere la stabilità.
Sul lato catodo, Nichel Manganese Cobalto (NMC) sono comunemente utilizzati. Questa chimica catodica offre un buon equilibrio tra densità energetica, sicurezza e durata del ciclo.
Tecniche a film sottile
La costruzione di batterie LiPo flessibili richiede tecniche di produzione avanzate quali deposizione sotto vuoto e stampa roll-to-roll. Questi metodi consentono di creare film sottili che possono essere arrotolati o piegati senza compromettere le prestazioni, rendendoli perfetti per applicazioni come gli occhiali intelligenti, che richiedono batterie in grado di conformarsi alle superfici curve.
Costruzione della cella del sacchetto
Le batterie LiPo flessibili sono spesso progettate come cellule della sacca. A differenza delle celle rigide che utilizzano involucri metallici, le celle a sacchetto sono realizzate con laminati di alluminio sottili e flessibili. Ciò consente loro di piegarsi e di adattarsi a forme non convenzionali, un aspetto fondamentale per i dispositivi indossabili. Il guarnizioni per bordi delle cellule della sacca sono fondamentali e vengono in genere create con un'elevata precisione. saldatura laser per evitare perdite di elettrolito durante la piegatura.
Metriche di prestazione
Le batterie LiPo flessibili possono raggiungere Tassi C fino a 3 CIl che significa che possono scaricarsi a una velocità tre volte superiore alla loro capacità nominale. Questa elevata velocità di scarica è necessaria per le brevi raffiche di energia che gli occhiali intelligenti richiedono per attività come i display ad alta luminosità o le applicazioni AR ad alta intensità di elaborazione. Queste batterie offrono in genere 300-500 cicli, assicurando una longevità senza degrado significativo.
Processo di produzione personalizzato
La creazione di una batteria LiPo flessibile personalizzata per gli occhiali intelligenti comporta diverse fasi critiche:
Brief di progettazione e prototipazione
La prima fase del processo di produzione di batterie personalizzate è il brief di progettazione. Gli ingegneri della R&S collaborano con i produttori di batterie per creare una specifica dettagliata della batteria, comprese le dimensioni, la capacità ed eventuali requisiti speciali. La prototipazione viene quindi effettuata utilizzando Stampi stampati in 3Dpermettendo ai produttori di testare l'idoneità e le prestazioni della batteria in condizioni reali.
Fabbricazione dell'elettrodo
Una volta finalizzato il progetto, gli elettrodi vengono fabbricati. Questo processo prevede la miscelazione di fanghi per elettrodi, ricoprendolo su un substrato e controllando lo spessore per garantire la densità di energia desiderata. Tecniche di rivestimento precise, come Rivestimento della lama medicaper ottenere la necessaria uniformità.
Assemblaggio e sigillatura delle celle
Gli elettrodi e il separatore vengono assemblati in un camera asciutta con bassa umidità (<1% RH) per evitare che l'umidità influisca sulle prestazioni della batteria. Le celle vengono poi laminate, essiccate sotto vuoto e riempite di elettrolita. La fase finale prevede saldatura laser la busta si sigilla per creare una barriera ermetica che impedisce la perdita di elettroliti.
Test e convalida
Prima di essere integrata nel design degli occhiali intelligenti, la batteria viene sottoposta a test rigorosi. Test di vita accelerata simulare anni di utilizzo sottoponendo la batteria a temperature elevate e a cicli di carica e scarica. Ciclo termico I test assicurano che la batteria possa funzionare in modo affidabile anche in presenza di fluttuazioni di temperatura estreme. Inoltre, test di sicurezza come il sovraccarico, il cortocircuito e i test di penetrazione dei chiodi sono condotti per soddisfare le esigenze dei clienti. UL 2054 e IEC 62133 standard.
Garanzia di qualità e conformità
Per garantire la qualità e la sicurezza delle batterie LiPo flessibili per occhiali intelligenti è necessario rispettare standard rigorosi. Le principali certificazioni di sicurezza per queste batterie sono IEC 62133 e UL 2054che specificano i requisiti di sicurezza per le batterie al litio portatili e domestiche.
I protocolli di test includono test di sovraccarico/sovrascaricoche garantiscono che la batteria non si surriscaldi o si degradi in condizioni di carica o scarica eccessive. Test di abuso termico simulare l'esposizione a temperature elevate per verificare che la batteria non entri in runaway termico.
Inoltre, la tracciabilità è fondamentale nel processo di produzione. A ogni batteria viene assegnato un codice di lotto che tiene traccia dei suoi componenti, assicurando che qualsiasi problema possa essere rapidamente identificato e affrontato.
LanDazzle: Batteria per occhiali intelligenti Produttore
A Lan Dazzlesiamo specializzati nella progettazione e nella produzione di batterie per occhiali intelligenti di alta qualità. Le nostre batterie trapezoidali sono progettate per soddisfare le esigenze specifiche dei dispositivi compatti come gli occhiali intelligenti e altri dispositivi elettronici portatili. Garantiamo che le nostre batterie forniscano energia affidabile, prestazioni durature e sicurezza nei fattori di forma più piccoli.
Con anni di esperienza nella produzione di batterie, Lan Dazzle offre soluzioni di batterie personalizzate per un'ampia gamma di applicazioni. Sia che stiate sviluppando una nuova smart card o aggiornando la tecnologia esistente, vi forniamo le soluzioni di batterie perfette per i vostri prodotti.
Lan Dazzle offre i seguenti servizi:
Supporto flessibile per soluzioni personalizzate
Prestazioni affidabili e stabili
Campioni e produzione in serie disponibili
Servizi OEM e ODM disponibili
Sezione FAQ
1. Quale capacità richiedono in genere le batterie degli occhiali intelligenti?
Gli occhiali intelligenti richiedono in genere batterie con capacità che vanno da Da 100 mAh a 200 mAha seconda del tempo di funzionamento e del fattore di forma desiderato.
2. In che modo le batterie LiPo flessibili migliorano il comfort di chi le indossa?
Le batterie LiPo flessibili possono adattarsi alla forma sottile e curva degli occhiali intelligenti, rendendoli più comodi da indossare a lungo senza compromettere la potenza.
3. Quali certificazioni di sicurezza devo cercare?
Cercare batterie conformi a IEC 62133 e UL 2054 per gli standard di sicurezza, garantendo prestazioni affidabili e sicurezza nelle applicazioni indossabili.
4. I pacchi LiPo personalizzati possono supportare la ricarica wireless (Qi)?
Sì, i pacchi LiPo personalizzati possono essere progettati per supportare ricarica wireless incorporando bobine e circuiti di carica appropriati.
5. Quanti cicli posso aspettarmi da una pouch cell flessibile?
Le celle a sacchetto flessibili offrono in genere tra Da 500 a 1000 cicli mantenendo 80% della loro capacità originale.
6. Quali fattori influenzano il costo delle microbatterie su misura?
Il costo delle microbatterie personalizzate è influenzato da fattori quali capacità della cella, requisiti di durata del ciclo, complessità della progettazione, e esigenze di certificazione.
Conclusione
Le batterie LiPo flessibili personalizzate sono essenziali per alimentare la prossima generazione di occhiali intelligenti. Offrendo un'elevata densità energetica, fattori di forma sottili e prestazioni eccellenti in diverse condizioni, queste batterie assicurano che gli occhiali intelligenti possano offrire la migliore esperienza utente senza compromettere il design. La collaborazione con un produttore di fiducia può aiutarvi a realizzare la vostra visione innovativa degli occhiali intelligenti. Contattateci oggi stesso a info@landazzle.com per discutere di come le nostre soluzioni di batterie LiPo flessibili e personalizzate possano soddisfare le vostre esigenze specifiche.
