Развитие технологий дополненной реальности (AR) и смешанной реальности позволило смарт-очкам превратиться из нишевого продукта в основное устройство, которое все чаще используется в различных отраслях, от здравоохранения до полевых служб. Однако одно из самых серьезных препятствий, с которым сталкиваются инженеры, работающие над этими устройствами, - поиск надежного, тонкого и высокопроизводительного аккумулятора. Именно здесь на помощь приходят гибкие литий-полимерные (LiPo) батареи, изготовленные на заказ.
В этой статье мы расскажем о том, как гибкие литий-полимерные батареи преобразуют рынок умных очков, о ключевых технических требованиях к этим батареям, о процессе производства и о преимуществах сотрудничества с надежным производителем литий-полимерных батарей для удовлетворения ваших конкретных потребностей в разработке.
Тенденции и возможности рынка
Мировой рынок "умных" очков переживает бум, вызванный быстрым внедрением технологии AR. Ожидается, что рынок аккумуляторов для умных очков будет стоить $2 миллиарда к 2025 году, с 25% Совокупный годовой темп роста (CAGR) до 2033 года. Этот рост объясняется растущим использованием "умных" очков в таких отраслях, как здравоохранение, военное дело, производство и логистика, где AR позволяет значительно повысить производительность.
Поскольку спрос на "умные" очки продолжает расти, потребность в высокопроизводительных батареях как никогда высока. Важнейшим сегментом этого рынка являются гибкие батареи, которые необходимы для носимых устройств, таких как смарт-очки. В частности, ожидается, что темпы роста гибких LiPo батарей будут увеличиваться. 26.6% CAGR с 2024 по 2030 год. Этот рост обусловлен потребностью в ультратонких, гибких и надежных источниках питания для носимых устройств, куда традиционные жесткие батареи просто не помещаются.
Для инженеров-исследователей, разрабатывающих смарт-очки нового поколения, эти тенденции представляют собой как вызовы, так и возможности. Необходимость в тонких и эффективных батареях является первостепенной, и гибкие LiPo батареи предлагают идеальное решение.
Технические требования к батареям для умных очков
Для "умных" очков требуются батареи, способные решать уникальные задачи, обусловленные их компактным форм-фактором и требованиями AR-приложений. Ниже приведены основные технические требования к батареям для умных очков:
Плотность энергии и форм-фактор
Для длительного питания смарт-очков без увеличения их массы аккумуляторы должны обладать высокими характеристиками. плотность энергии. В идеале батарея должна обеспечивать не менее 200 Вт-ч/кг при сохранении тонкого профиля, как правило, меньше 3 мм по толщине. На заказ микроячейки-с вместимостью от От 100 мАч до 200 мАч-часто используются для питания этих устройств.
Не менее важен и форм-фактор. В отличие от традиционных батарей, которые имеют стандартную форму, смарт-очки требуют батареи, разработанные по индивидуальному заказу которые могут плотно прилегать к изогнутым оправам или небольшим компонентам, таким как дужки или переносица. Гибкий LiPo аккумулятор позволяет использовать такие конструкции, обеспечивая питание без ущерба для комфорта.
Рабочая температура и надежность
Умные очки предназначены для использования в различных условиях, начиная от офисных помещений и заканчивая промышленными объектами на открытом воздухе. Поэтому батареи должны эффективно работать в широком диапазоне температур, обычно от -20°C до +60°C. Очень важно, чтобы батарея могла выдерживать экстремальные температуры без ущерба для ее производительности и безопасности.
Кроме того, эти батареи должны сохранять надежность в течение долгого времени. Батарея для умных очков должна прослужить как минимум 500 циклов зарядки и сохранять 80% от первоначальной мощности после этих циклов. Благодаря этому устройство сохраняет работоспособность в течение многих лет, не требуя частой замены батарей.
Безопасность и жизненный цикл
Безопасность - еще один критический фактор при разработке батарей для носимых устройств. Батареи для умных очков должны соответствовать строгим стандартам безопасности, таким как IEC 62133 и UL 2054. Такие особенности, как Положительный температурный коэффициент (PTC) устройства, Устройства прерывания тока (CID)Огнестойкие сепараторы необходимы для обеспечения безопасности при нормальной работе и в условиях эксплуатации.
Гибкие LiPo батареи особенно подвержены вздутию из-за своей конструкции, поэтому очень важно, чтобы эти батареи могли выдерживать механические нагрузки, сохраняя при этом безопасность эксплуатации.
Технология гибких LiPo аккумуляторов
Гибкие LiPo батареи - идеальный источник питания для "умных" очков благодаря их способности помещаться в тонкие, компактные пространства и обеспечивать высокую плотность энергии. Ниже мы расскажем об основных технологиях, лежащих в основе гибких LiPo батарей:
Материалы и электроды
Гибкое использование LiPo аккумуляторов кремниево-композитные аноды для повышения емкости. Кремний известен своей более высокой теоретической емкостью по сравнению с традиционными графитовыми анодами, однако он сталкивается с такими проблемами, как расширение объема. Для снижения этой проблемы используются композитные аноды, в которых кремний сочетается с углеродными материалами для поддержания стабильности.
На стороне катода, Никель-марганец-кобальт (NMC) обычно используются материалы. Такая химия катода обеспечивает хороший баланс между плотностью энергии, безопасностью и сроком службы.
Тонкопленочные методы
Создание гибких LiPo батарей требует применения передовых технологий производства, таких как вакуумное напыление и рулонная печать. Эти методы позволяют создавать тонкие пленки, которые можно свернуть или согнуть без ущерба для производительности, что делает их идеальными для таких приложений, как смарт-очки, где требуются батареи, способные прилегать к изогнутым поверхностям.
Конструкция ячеек чехла
Гибкие LiPo аккумуляторы часто проектируются как клетки мешочка. В отличие от жестких элементов, в которых используются металлические корпуса, ячейки-пакеты изготавливаются из тонких, гибких алюминиевых пластин. Это позволяет им гнуться и принимать нестандартные формы, что очень важно для носимых устройств. Сайт краевые уплотнения Ячейки мешочка очень важны и обычно создаются с помощью высокоточного лазерная сварка для предотвращения утечки электролита при изгибе.
Показатели производительности
Гибкие LiPo батареи могут достигать C-ставки до 3 CЭто означает, что они могут разряжаться в три раза быстрее, чем их номинальная емкость. Такая высокая скорость разряда необходима для коротких импульсов энергии, которые требуются умным очкам для таких задач, как дисплеи высокой яркости или AR-приложения с интенсивной обработкой данных. Эти батареи обычно предлагают 300-500 цикловобеспечивая долговечность без значительного ухудшения состояния.
Индивидуальный процесс производства
Создание индивидуальной гибкой LiPo батареи для "умных" очков включает в себя несколько важных этапов:
Краткое описание дизайна и прототипирование
Первым шагом в процессе производства аккумуляторов на заказ является составление технического задания. Инженеры R&D сотрудничают с производителями батарей, чтобы составить подробную спецификацию батареи, включая ее размеры, емкость и любые специальные требования. Затем создаются прототипы с использованием 3D-печатные формыЭто позволяет производителям проверить соответствие и производительность батареи в реальных условиях.
Изготовление электродов
После завершения разработки дизайна электроды изготавливаются. Этот процесс включает в себя смешивание электродная суспензияНанесите его на подложку и контролируйте толщину, чтобы обеспечить необходимую плотность энергии. Точные методы нанесения покрытия, такие как покрытие ракельного ножаиспользуются для достижения необходимой однородности.
Сборка и герметизация ячеек
Электроды и сепаратор собраны в сухое помещение с низкой влажностью (<1% RH), чтобы влага не повлияла на работу батареи. Затем ячейки ламинируются, высушиваются в вакууме и заполняются электролитом. Последний этап включает в себя лазерная сварка Пакет запечатывается, создавая герметичный барьер, который предотвращает утечку электролита.
Тестирование и валидация
Прежде чем батарея будет интегрирована в конструкцию "умных" очков, она проходит тщательное тестирование. Испытания на ускоренный срок службы Имитируйте многолетнюю эксплуатацию, подвергая батарею воздействию высоких температур и циклов заряда и разряда. Термоциклирование Тесты гарантируют, что батарея будет надежно работать при экстремальных перепадах температур. Дополнительно, испытания на безопасность Такие испытания, как перегрузка, короткое замыкание и проникновение гвоздей, проводятся для соответствия требованиям UL 2054 и IEC 62133 стандарты.
Обеспечение качества и соответствие нормативным требованиям
Обеспечение качества и безопасности гибких LiPo батарей для смарт-очков требует соблюдения строгих стандартов. Основными сертификатами безопасности для этих батарей являются IEC 62133 и UL 2054, которые определяют требования безопасности для портативных и бытовых литиевых батарей.
Протоколы испытаний включают испытания на перезаряд/переразрядОни гарантируют, что батарея не перегреется и не испортится в условиях чрезмерного заряда или разряда. Испытания на термическое воздействие имитируйте воздействие высоких температур, чтобы убедиться, что батарея не переходит в тепловой режим.
Кроме того, в процессе производства очень важна возможность отслеживания. Каждой батарее присваивается код партии, по которому отслеживаются ее компоненты, что обеспечивает быстрое выявление и устранение любых проблем.
LanDazzle: Производитель аккумуляторов для умных очков
На сайте Lan DazzleМы специализируемся на разработке и производстве высококачественных батарей для смарт-очков. Наши трапециевидные батареи разработаны для удовлетворения специфических потребностей компактных устройств, таких как смарт-очки и другая портативная электроника. Мы гарантируем, что наши батареи обеспечивают надежное питание, долговечную работу и безопасность в самых компактных форм-факторах.
Имея многолетний опыт в производстве аккумуляторов, Lan Dazzle предлагает индивидуальные аккумуляторные решения для широкого спектра приложений. Разрабатываете ли вы новую смарт-карту или модернизируете существующую технологию, мы предложим идеальные батарейные решения для ваших продуктов.
В Lan Dazzle вы можете получить следующие услуги:
● Гибкая поддержка для индивидуальных решений
● Надежность и стабильность работы
● Доступны образцы и серийное производство
● OEM, ODM услуги доступны
Раздел FAQ
1. Какой емкости обычно требуются батареи для умных очков?
Для "умных" очков обычно требуются батареи емкостью от От 100 мАч до 200 мАчВ зависимости от требуемого времени работы и форм-фактора.
2. Как гибкие LiPo аккумуляторы повышают удобство ношения?
Гибкие LiPo аккумуляторы могут соответствовать тонкой, изогнутой форме смарт-очков, что делает их более удобными для длительного ношения без ущерба для мощности.
3. На какие сертификаты безопасности следует обратить внимание?
Ищите батареи, которые соответствуют требованиям IEC 62133 и UL 2054 в соответствии со стандартами безопасности, обеспечивая надежную работу и безопасность в носимых устройствах.
4. Могут ли пользовательские LiPo-пакеты поддерживать беспроводную зарядку (Qi)?
Да, специальные блоки LiPo могут быть разработаны для поддержки беспроводная зарядка с помощью соответствующих катушек и зарядных цепей.
5. Сколько циклов я могу ожидать от гибкой ячейки?
Гибкие ячейки обычно предлагают между От 500 до 1000 циклов сохраняя 80% от их первоначальной емкости.
6. Какие факторы влияют на стоимость микробатарей, изготовленных на заказ?
На стоимость заказных микробатарей влияют такие факторы, как ёмкость ячейки, требования к сроку службы, сложность конструкции, и потребности в сертификации.
Заключение
Гибкие литий-полимерные батареи, изготовленные по индивидуальному заказу, необходимы для питания следующего поколения смарт-очков. Благодаря высокой плотности энергии, тонкому форм-фактору и отличной производительности в различных условиях эти батареи обеспечивают наилучшее качество работы смарт-очков без ущерба для дизайна. Сотрудничество с надежным производителем поможет вам воплотить в жизнь ваши инновационные идеи в области смарт-очков. Свяжитесь с нами сегодня на info@landazzle.com, чтобы обсудить, как наши индивидуальные гибкие решения для LiPo аккумуляторов могут удовлетворить ваши конкретные потребности.
