Rozwój rzeczywistości rozszerzonej (AR) i technologii rzeczywistości mieszanej utorował drogę do ewolucji inteligentnych okularów z produktu niszowego do urządzenia głównego nurtu, coraz częściej stosowanego w różnych branżach, od opieki zdrowotnej po usługi terenowe. Jednak jedną z największych przeszkód, przed jakimi stoją inżynierowie pracujący nad tymi urządzeniami, jest znalezienie niezawodnego, smukłego i wydajnego rozwiązania akumulatorowego. W tym miejscu do gry wkraczają niestandardowe elastyczne baterie litowo-polimerowe (LiPo).
W tym artykule zbadamy, w jaki sposób niestandardowe elastyczne akumulatory LiPo zmieniają rynek inteligentnych okularów, kluczowe wymagania techniczne dla tych akumulatorów, proces produkcyjny oraz korzyści płynące ze współpracy z zaufanym producentem akumulatorów LiPo w celu spełnienia konkretnych potrzeb projektowych.
Trendy i możliwości rynkowe
Globalny rynek inteligentnych okularów przeżywa boom, napędzany przez szybkie przyjęcie technologii AR. Oczekuje się, że rynek baterii do inteligentnych okularów będzie wart $2 mld euro do 2025 r.z 25% złożona roczna stopa wzrostu (CAGR) do 2033 r.. Wzrost ten przypisuje się rosnącemu wykorzystaniu inteligentnych okularów w sektorach takich jak opieka zdrowotna, wojsko, produkcja i logistyka, gdzie AR oferuje znaczną poprawę produktywności.
Ponieważ popyt na inteligentne okulary stale rośnie, zapotrzebowanie na wysokowydajne baterie nigdy nie było większe. Kluczowym segmentem tego rynku są elastyczne baterie, które są niezbędne dla urządzeń do noszenia, takich jak inteligentne okulary. Oczekuje się, że elastyczne akumulatory LiPo, w szczególności, będą rosły w tempie 26.6% CAGR od 2024 do 2030 roku. Wzrost ten wynika z zapotrzebowania na ultracienkie, elastyczne i niezawodne źródła zasilania w urządzeniach do noszenia, w których tradycyjne sztywne baterie po prostu się nie mieszczą.
Dla inżynierów R&D opracowujących inteligentne okulary nowej generacji, trendy te stanowią zarówno wyzwania, jak i możliwości. Potrzeba smukłych i wydajnych rozwiązań akumulatorowych jest najważniejsza, a elastyczne akumulatory LiPo stanowią idealne rozwiązanie.
Wymagania techniczne dla baterii do inteligentnych okularów
Inteligentne okulary wymagają baterii, które mogą sprostać wyjątkowym wyzwaniom związanym z ich kompaktową obudową i wymaganiami aplikacji AR. Poniżej znajdują się kluczowe wymagania techniczne dla baterii do inteligentnych okularów:
Gęstość energii i współczynnik kształtu
Aby zasilać inteligentne okulary przez dłuższy czas bez zwiększania ich objętości, baterie muszą oferować wysoką wydajność. gęstość energii. W idealnym przypadku bateria powinna zapewniać co najmniej 200 Wh/kg przy jednoczesnym zachowaniu smukłego profilu, zazwyczaj poniżej 3 mm grubości. Niestandardowe mikrokomórki-o pojemności od 100 mAh do 200 mAh-są często używane do zasilania tych urządzeń.
Równie istotna jest forma. W przeciwieństwie do tradycyjnych baterii, które mają standardowe kształty, inteligentne okulary wymagają Baterie zaprojektowane na zamówienie które można dopasować do zakrzywionych ramek lub mniejszych elementów, takich jak zauszniki lub mostek. Elastyczna bateria LiPo pozwala na takie konstrukcje, umożliwiając dostarczanie energii bez poświęcania komfortu.
Temperatura pracy i niezawodność
Inteligentne okulary są przeznaczone do użytku w różnych środowiskach, od biur w pomieszczeniach po zastosowania przemysłowe na zewnątrz. W związku z tym baterie muszą działać wydajnie w szerokim zakresie temperatur, zazwyczaj -20°C do +60°C. Zapewnienie, że bateria może wytrzymać ekstremalne temperatury bez wpływu na jej wydajność lub bezpieczeństwo, ma kluczowe znaczenie.
Ponadto, baterie te muszą zachować niezawodność przez długi czas. Bateria inteligentnych okularów powinna wytrzymać co najmniej 500 cykli ładowania i zachować 80% jego pierwotnej pojemności po tych cyklach. Gwarantuje to, że urządzenie pozostanie funkcjonalne przez lata bez konieczności częstej wymiany baterii.
Bezpieczeństwo i cykl życia
Bezpieczeństwo jest kolejnym kluczowym czynnikiem przy projektowaniu baterii do urządzeń do noszenia. Baterie do inteligentnych okularów muszą spełniać rygorystyczne normy bezpieczeństwa, takie jak IEC 62133 i UL 2054. Cechy takie jak Dodatni współczynnik temperaturowy (PTC) urządzenia, Urządzenia przerywające prąd (CID)i separatory trudnopalne są niezbędne do zapewnienia bezpieczeństwa podczas normalnej pracy i w warunkach nadużycia.
Elastyczne akumulatory LiPo są szczególnie podatne na pęcznienie ze względu na swoją konstrukcję, dlatego ważne jest, aby zapewnić, że akumulatory te są odporne na naprężenia mechaniczne przy jednoczesnym zachowaniu bezpiecznego działania.
Elastyczna technologia akumulatorów LiPo
Elastyczne akumulatory LiPo są idealnym źródłem zasilania dla inteligentnych okularów ze względu na ich zdolność do dopasowania się do wąskich, kompaktowych przestrzeni i zapewnienia wysokiej gęstości energii. Poniżej wyjaśniamy podstawowe technologie stojące za elastycznymi akumulatorami LiPo:
Materiały i elektrody
Zastosowanie elastycznych akumulatorów LiPo anody krzemowo-kompozytowe w celu zwiększenia pojemności. Krzem jest znany z wyższej teoretycznej pojemności w porównaniu z tradycyjnymi anodami grafitowymi, ale napotyka wyzwania, takie jak rozszerzalność objętościowa. Aby złagodzić ten problem, stosuje się anody kompozytowe, które łączą krzem z materiałami na bazie węgla w celu utrzymania stabilności.
Po stronie katody, Nikiel Mangan Kobalt (NMC) materiały są powszechnie stosowane. Ten skład chemiczny katody zapewnia dobrą równowagę między gęstością energii, bezpieczeństwem i żywotnością.
Techniki cienkowarstwowe
Konstrukcja elastycznych akumulatorów LiPo wymaga zaawansowanych technik produkcyjnych, takich jak osadzanie próżniowe i Druk z roli na rolę. Metody te pozwalają na tworzenie cienkich warstw, które można zwijać lub zginać bez uszczerbku dla wydajności, co czyni je idealnymi do zastosowań takich jak inteligentne okulary, które wymagają baterii, które mogą dopasować się do zakrzywionych powierzchni.
Konstrukcja kieszeni
Elastyczne akumulatory LiPo są często projektowane jako komórki woreczka. W przeciwieństwie do sztywnych ogniw, które wykorzystują metalowe obudowy, ogniwa typu pouch są wykonane z cienkich, elastycznych laminatów aluminiowych. Pozwala to na ich zginanie i dopasowywanie do niekonwencjonalnych kształtów, co ma kluczowe znaczenie dla urządzeń do noszenia. W uszczelnienia krawędzi komórek woreczka są krytyczne i są zwykle tworzone przy użyciu wysokiej precyzji spawanie laserowe aby zapobiec wyciekowi elektrolitu podczas zginania.
Wskaźniki wydajności
Elastyczne akumulatory LiPo mogą osiągnąć Stawki C do 3 Cco oznacza, że mogą one rozładowywać się z trzykrotnie większą pojemnością znamionową. Ten wysoki wskaźnik rozładowania jest niezbędny do krótkich impulsów mocy, których inteligentne okulary wymagają do zadań takich jak wyświetlacze o wysokiej jasności lub aplikacje AR wymagające intensywnego przetwarzania. Baterie te zazwyczaj oferują 300-500 cyklizapewniając długą żywotność bez znaczącej degradacji.
Niestandardowy proces produkcji
Stworzenie niestandardowej elastycznej baterii LiPo do inteligentnych okularów obejmuje kilka krytycznych kroków:
Streszczenie projektu i prototypowanie
Pierwszym krokiem w procesie produkcji niestandardowych akumulatorów jest brief projektowy. Inżynierowie ds. badań i rozwoju współpracują z producentami akumulatorów w celu stworzenia szczegółowej specyfikacji akumulatora, w tym jego wymiarów, pojemności i wszelkich specjalnych wymagań. Prototypowanie jest następnie przeprowadzane przy użyciu Formy drukowane w 3Dumożliwiając producentom przetestowanie dopasowania i wydajności akumulatora w rzeczywistych warunkach.
Produkcja elektrod
Po sfinalizowaniu projektu elektrody są wytwarzane. Proces ten obejmuje mieszanie szlam elektrodowy, powlekanie go na podłożu i kontrolowanie grubości w celu zapewnienia pożądanej gęstości energii. Precyzyjne techniki powlekania, takie jak Powłoka brzeszczotusą stosowane w celu osiągnięcia niezbędnej jednorodności.
Montaż i uszczelnianie ogniw
Elektrody i separator są montowane w urządzeniu suche pomieszczenie o niskiej wilgotności (<1% RH), aby zapobiec wpływowi wilgoci na wydajność baterii. Ogniwa są następnie laminowane, suszone próżniowo i napełniane elektrolitem. Ostatni etap obejmuje spawanie laserowe Woreczek uszczelnia się, tworząc hermetyczną barierę, która zapobiega wyciekowi elektrolitu.
Testowanie i walidacja
Zanim bateria zostanie zintegrowana z projektem inteligentnych okularów, przechodzi rygorystyczne testy. Przyspieszone testy żywotności symuluje lata użytkowania poprzez poddawanie akumulatora wysokim temperaturom oraz cyklom ładowania i rozładowywania. Cykl termiczny testy zapewniają, że bateria może działać niezawodnie w ekstremalnych wahaniach temperatury. Dodatkowo, testy bezpieczeństwa takie jak przeładowanie, zwarcie i testy penetracyjne gwoździ są przeprowadzane w celu spełnienia następujących wymagań UL 2054 i IEC 62133 standardy.
Zapewnienie jakości i zgodność z przepisami
Zapewnienie jakości i bezpieczeństwa elastycznych akumulatorów LiPo do inteligentnych okularów wymaga przestrzegania surowych norm. Podstawowe certyfikaty bezpieczeństwa dla tych baterii to IEC 62133 i UL 2054które określają wymogi bezpieczeństwa dla przenośnych i domowych baterii litowych.
Protokoły testowe obejmują testy nadmiernego naładowania/rozładowania, które zapewniają, że akumulator nie przegrzeje się ani nie ulegnie degradacji w warunkach nadmiernego naładowania lub rozładowania. Testy odporności termicznej symulować ekspozycję na wysokie temperatury, aby potwierdzić, że bateria nie wejdzie w stan niekontrolowanej pracy termicznej.
Dodatkowo, identyfikowalność ma kluczowe znaczenie w procesie produkcji. Każda bateria ma przypisany kod partii, który śledzi jej komponenty, zapewniając szybką identyfikację i rozwiązanie wszelkich problemów.
LanDazzle: Producent baterii do inteligentnych okularów
Przy Lan DazzleSpecjalizujemy się w projektowaniu i produkcji wysokiej jakości baterii do inteligentnych okularów. Nasze baterie trapezowe są zaprojektowane tak, aby spełniać specyficzne potrzeby kompaktowych urządzeń, takich jak inteligentne okulary i inna przenośna elektronika. Zapewniamy, że nasze baterie zapewniają niezawodne zasilanie, długotrwałą wydajność i bezpieczeństwo w najmniejszych rozmiarach.
Dzięki wieloletniemu doświadczeniu w produkcji akumulatorów, Lan Dazzle oferuje niestandardowe rozwiązania akumulatorowe dla szerokiego zakresu zastosowań. Niezależnie od tego, czy opracowujesz nową kartę inteligentną, czy modernizujesz istniejącą technologię, zapewniamy idealne rozwiązania akumulatorowe dla Twoich produktów.
Lan Dazzle oferuje następujące usługi:
Elastyczne wsparcie dla niestandardowych rozwiązań
Niezawodne i stabilne działanie
Dostępne próbki i produkcja masowa
Dostępne usługi OEM, ODM
Sekcja FAQ
1. Jakiej pojemności zazwyczaj wymagają baterie do inteligentnych okularów?
Inteligentne okulary zazwyczaj wymagają baterii o pojemności od 100 mAh do 200 mAhw zależności od pożądanego czasu pracy i formatu.
2. W jaki sposób elastyczne akumulatory LiPo poprawiają komfort użytkownika?
Elastyczne baterie LiPo mogą dopasować się do smukłego, zakrzywionego kształtu inteligentnych okularów, dzięki czemu są wygodniejsze do długotrwałego noszenia bez uszczerbku dla mocy.
3. Jakich certyfikatów bezpieczeństwa powinienem szukać?
Należy szukać akumulatorów zgodnych z IEC 62133 i UL 2054 dla standardów bezpieczeństwa, zapewniając niezawodną wydajność i bezpieczeństwo w aplikacjach do noszenia.
4. Czy niestandardowe pakiety LiPo mogą obsługiwać ładowanie bezprzewodowe (Qi)?
Tak, niestandardowe pakiety LiPo mogą być zaprojektowane do obsługi ładowanie bezprzewodowe poprzez zastosowanie odpowiednich cewek i obwodów ładowania.
5. Ile cykli mogę oczekiwać od elastycznego ogniwa typu pouch?
Elastyczne ogniwa typu pouch oferują zazwyczaj 500 do 1000 cykli zachowując 80% ich pierwotnej pojemności.
6. Jakie czynniki wpływają na koszt mikro-baterii na zamówienie?
Na koszt niestandardowych mikroakumulatorów mają wpływ takie czynniki jak pojemność ogniwa, wymagania dotyczące cyklu życia, złożoność projektuoraz potrzeby certyfikacyjne.
Wnioski
Niestandardowe, elastyczne akumulatory LiPo są niezbędne do zasilania nowej generacji inteligentnych okularów. Oferując wysoką gęstość energii, smukłą obudowę i doskonałą wydajność w różnych warunkach, baterie te zapewniają, że inteligentne okulary mogą zapewnić najlepsze wrażenia użytkownika bez uszczerbku dla projektu. Współpraca z zaufanym producentem może pomóc w urzeczywistnieniu innowacyjnej wizji inteligentnych okularów. Skontaktuj się z nami już dziś na info@landazzle.com, aby omówić, w jaki sposób nasze niestandardowe, elastyczne rozwiązania w zakresie akumulatorów LiPo mogą spełnić Twoje konkretne potrzeby.
