Носимые устройства быстро стали частью нашей повседневной жизни — от фитнес-трекеров и умных часов до устройств медицинского мониторинга и очков дополненной реальности. В основе этих инноваций лежит важнейший компонент: литиевый аккумулятор . Без надёжных, лёгких и безопасных аккумуляторов носимые устройства не смогут обеспечить ожидаемую пользователями производительность.
Компания Huawen New Power специализируется на разработке индивидуальных литиевых аккумуляторных батарей, отвечающих уникальным потребностям носимых устройств, обеспечивая оптимальный баланс между плотностью энергии, безопасностью и комфортом.
Почему носимые устройства нуждаются в специальных литиевых аккумуляторах
В отличие от смартфонов или ноутбуков, носимые устройства должны соответствовать определенным ограничениям и ожиданиям пользователей:
- Компактный размер и малый вес — батареи должны помещаться в небольшие корпуса и иметь минимальный общий вес.
- Гибкие варианты форм — конструкции с мешочками и индивидуальные конструкции позволяют создавать тонкие или изогнутые упаковки, соответствующие геометрии продукта.
- Безопасность и надежность — поскольку носимые устройства контактируют с телом, тепловая и электрическая безопасность имеют первостепенное значение.
- Длительное время работы — пользователи ожидают работы в течение всего дня от небольших батареек.
- Долговечность — устойчивость к изгибу, поту, вибрации и температурным циклам.
Типы аккумуляторов, используемых в носимых устройствах
| Тип батареи | Преимущества | Типичные применения |
|---|---|---|
| Литиевые элементы питания | Тонкие, легкие, с широкими возможностями настройки формы; превосходная гравиметрическая плотность энергии. | Умные часы, фитнес-браслеты, умная одежда, тонкие медицинские пластыри. |
| Элементы питания таблеточного типа (варианты Li-chem) | Сверхкомпактный, надежный для маломощных кратковременных нагрузок; длительный срок хранения. | Небольшие датчики, медицинские пластыри, маломощные носимые устройства. |
| Мини-цилиндрические ячейки | Прочный механический корпус, длительный срок службы, стандартизированные размеры для автоматизированной сборки. | Гарнитуры дополненной и виртуальной реальности, умные очки, модульные носимые модули. |
Выбор зависит от компромиссов между объемной/весовой энергией, механической защитой, технологичностью и стоимостью.
Ключевые соображения при проектировании
1. Безопасность и сертификация
Носимые устройства требуют надежной защиты: PCM/BMS на уровне аккумулятора с защитой от перенапряжения, пониженного напряжения, перегрузки по току и перегрева. Для медицинских носимых устройств часто действуют дополнительные требования безопасности и биосовместимости.
2. Форм-фактор и эргономика
Ячейки пакета обеспечивают максимальную гибкость для тонких и изогнутых конструкций; внимание к механической изоляции и клеям предотвращает расслоение и разбухание.
3. Компромисс между энергией и весом
Разработчикам необходимо сбалансировать время работы (мАч/Вт·ч) с приемлемым весом и размером. Инженеры Huawen оптимизируют нагрузку на электроды и компоновку, чтобы достичь целевого времени работы при минимизации объёма.
4. Термическая и механическая прочность
Терморегулирование носимых устройств направлено на ограничение температуры поверхности кожи и предотвращение перегрева. Гибкие конструкции должны быть проверены на циклы изгиба и иметь степень защиты от пота и проникновения влаги (степень защиты IP).
Время выполнения против емкости — визуальное руководство
Это схематическое изображение. Реальное время работы зависит от электроники устройства, рабочего цикла, использования дисплея, радиомодулей и частоты датчика.
