Краткое введение в требования клиента
Клиент - глобальный поставщик решений для смарт-карт, готовящийся к запуску Платежная карта и карта доступа нового поколения с передовыми функциями безопасности и встроенными датчиками. Перед командой разработчиков стояли три важнейших требования:
Экстремальная худоба - Весь источник питания должен был быть не толще 1 мм чтобы соответствовать стандартам смарт-карт ISO/IEC, оставляя при этом место для антенн, чипов NFC и биометрических модулей.
Надежная мощность и долгий срок службы - Карта требовала стабильного Питание 3,7 В с достаточной мощностью для управления встроенным дисплеем и электроникой безопасной аутентификации для сотни циклов зарядки без ухудшения состояния.
Гибкая и легкая конструкция - Батарея должна была выдерживать Ежедневные процессы гибки, обрезки и ламинирования без ущерба для безопасности и производительности, при этом общий вес составляет всего несколько граммов.
Достижение всех трех целей одновременно - особенно Профиль толщиной менее 1 мм в сочетании с высокой плотностью энергии - вот основная задача. что привело клиента в LanDazzle за индивидуальным решением.
Проблемы сверхтонкой толщины аккумуляторов
Ограниченная плотность энергии
Резко ограниченная толщина ограничивает количество активных материалов (катод, анод) и объем электролита внутри батареи, в результате чего остается очень мало места для хранения энергии. Основная проблема заключается в том, как обеспечить максимальный запас энергии в чрезвычайно тонком форм-факторе.
Механическая прочность и инкапсуляция
По мере уменьшения толщины аккумулятора его механическая прочность значительно снижается, что делает его хрупким и подверженным физическим повреждениям (например, растрескиванию, расслоению) при сгибании, скручивании или сжатии. Корпус должен быть чрезвычайно надежным, чтобы предотвратить проникновение воздуха/влаги (что приводит к выходу из строя) и утечку электролита, сохраняя при этом гибкость.
Терморегулирование
Малый объем тонкой батареи означает, что она обладает низкой тепловой массой. Тепло, выделяющееся во время быстрой зарядки или разрядки, легче концентрируется, вызывая резкие локальные скачки температуры. Это создает значительные риски для безопасности (например, перегрев, возгорание), поэтому отвод тепла является серьезной проблемой.
Производственный процесс и урожайность
Производство ультратонких батарей требует чрезвычайно высокой точности. Такие процессы, как нанесение покрытия, продольная резка и укладка/намотка электродной фольги и сепараторов, очень сложны. Они чреваты появлением дефектов (например, проколов, коротких замыканий), что обычно приводит к низкому выходу продукции и высоким затратам.
Цикл жизни
Минимальное количество активного материала означает, что каждый цикл заряда-разряда приводит к более значительной деградации электродов. Это может привести к более быстрому снижению емкости и сокращению общего срока службы.
Риск внутреннего короткого замыкания
Сам сепаратор очень тонкий. Любые крошечные металлические частицы или производственные дефекты могут легко пробить сепаратор, в результате чего катод и анод вступят в прямой контакт. Это приводит к внутреннему короткому замыканию, создавая серьезную угрозу безопасности.
От проблемы к реальности: Наша ультратонкая батарея для смарт-карт толщиной 1 мм
Несмотря на значительные трудности, возникающие в связи с Ультратонкий профиль толщиной 1 мм, Компания LanDazzle успешно разработала Высокопроизводительная ультратонкая липовая батарея. Наш дизайн не только позволяет достичь Малая толщина, необходимая для смарт-карт но и поддерживает Надежная мощность, длительный срок службы и безопасность.
Емкость: 155 мАч
Обеспечивает энергию, достаточную для питания электроники смарт-карт и дисплеев при длительном использовании.
Напряжение: 3,7 В
Обеспечивает стабильное напряжение 3,7 В на выходе, гарантируя надежную работу встраиваемых устройств.
Вес: 3,6 г
Очень легкая, что позволяет создать тонкий, портативный дизайн карты без лишних деталей.
Плотность энергии: 272 Вт-ч/л
Высокая объемная плотность энергии обеспечивает максимальную мощность при минимальном пространстве, что идеально подходит для ультратонких приложений.
Срок службы: 500 раз
Выдерживает до 500 циклов заряда/разряда, сохраняя стабильную производительность.
Размер: T1.0 × W48 × L44 мм
Ультратонкая толщина в 1 мм вписывается в размеры смарт-карт ISO, оставляя место для антенн и датчиков.
Как мы решаем эти проблемы?
Внедрение материалов с высокой энергетической плотностью：
Высоковольтные катоды: LFP, высоконикелевые NMC (например, NMC 811), LCO - сохраняют больше энергии на объем/вес.
Кремниево-углеродные аноды: Более высокая емкость по сравнению с графитом; наноструктура и углеродное покрытие уменьшают расширение.
Твердотельные электролиты: Частично заменяют жидкие электролиты, повышая плотность энергии и безопасность.
Инновационные технологии структурного проектирования и инкапсуляции:
- Гибкий процесс штабелирования: Использование многослойной укладки электродов вместо намотки.
- Полимерная ламинатная инкапсуляция: Использование высокопроизводительной пленки для пакетов (алюминиевая композитная пленка) со специальными процессами ламинирования.
- Интегрированное структурное проектирование: Конструкция батареи, являющейся частью конструкции устройства (встроенной в слот для карты памяти), обеспечивает механическую поддержку.
Инновации в области материалов и интеллектуальный дизайн:
- Конструкция с низким внутренним сопротивлением: Оптимизация конструкции вкладок и процессов сварки для снижения внутреннего сопротивления и минимизации тепловыделения.
- Термостабильные материалы: Использование устойчивых к высоким температурам сепараторов и термостабильных электролитов для предотвращения теплового выброса.
- Управление тепловым интерфейсом: Использование термоинтерфейсных материалов для эффективного отвода тепла от батареи к металлическому корпусу устройства для рассеивания.
Точное производство и контроль качества:
- Сверхтонкие токоприемники: Использование более тонких медных и алюминиевых фольг, чтобы оставить больше места для активных материалов.
- Прецизионное покрытие и продольная резка: Использование высокоточных покрытий для контроля толщины и равномерности покрытия. Лазерная резка минимизирует заусенцы и предотвращает короткие замыкания.
Технология стабилизации электродного интерфейса:
- Покрытие и модификация поверхности: Покрытие материалов катода/анода для уменьшения побочных реакций и структурной деградации во время циклирования.
- Функциональные электролитные добавки: Добавление пленкообразующих добавок (например, FEC, VC) для формирования стабильной и прочной межфазной фазы твердого электролита (SEI) на поверхности электрода, защищающей его
Усовершенствованный сепаратор и контроль чистоты:
- Высокопрочные сепараторы: Использование разделителей на основе прочных полимеров или разделителей с керамическим покрытием для повышения устойчивости к проколам.
- Производство в чистых помещениях: Сборка батарей осуществляется в высококлассном чистом помещении, где строго контролируется металлическая пыль и частицы
Заключение
Разработка литий-полимерной батареи толщиной 1 мм для смарт-карт была амбициозной задачей, от экстремальные ограничения по площади на механическая гибкость и надежная мощность требования. Несмотря на эти препятствия, мы успешно выпустили BP104545, сочетающий в себе высокую плотность энергии, длительный срок службы и надежную механическую конструкцию в ультратонком профиле.
Эта батарея позволяет нашему клиенту создавать Более элегантные и универсальные продукты без ущерба для производительности и безопасности. Используя передовые материалы, точную укладку и строгий контроль качества, LanDazzle демонстрирует свою способность Превращение сложных спецификаций в реальные высокопроизводительные решения.
Готовы воплотить в жизнь свой проект тонкой литиевой батареи?
Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить бесплатную консультацию и узнать, как наши индивидуальные решения для аккумуляторов могут оживить ваши устройства.
Электронная почта: info@landazzle.com
Whatsapp: +8618938252128
