智能眼镜电池及充电盒研发设计

俺是元小锂 2025-03-07 14:25:53

电池厂家及技术解析

1. 眼镜电池供应商:德赛电池(Desay Battery)

o 技术推测:

§ 采用锂聚合物电池(Li-Po),具备轻薄、高能量密度特性,适配智能眼镜的紧凑设计。

§ 可能支持快速充电和低自放电率,以满足全天候续航需求。

§ 安全性设计(如过充保护、温度控制)是关键,符合可穿戴设备的高标准要求。

2. 充电盒电池供应商:飞毛腿(SCUD)

o 技术推测:

§ 使用锂离子电池(Li-ion),兼顾较高容量(可能为1000-2000mAh)与循环寿命,支持多次充电。

§ 优化体积与能量密度平衡,确保充电盒便携性。

§ 可能集成智能电源管理芯片,提升充放电效率与安全性。

3. 行业趋势补充:

o 固态电池或硅负极技术可能是未来升级方向,以进一步提升能量密度与安全性。

o 两家厂商的技术方案需与高通芯片(如AR1 Gen 1)的低功耗设计协同,优化整体续航表现。

总结:德赛与飞毛腿分别针对眼镜本体和充电盒提供差异化电池方案,核心为锂聚合物与锂离子技术,聚焦小型化、高密度与安全特性。

德赛与飞毛腿电池技术

1. 技术特性对比:Li-Po vs. Li-ion

化学结构

凝胶/固态电解质,无液态成分

液态电解质,固定圆柱/方形封装

能量密度

更高(200-250 Wh/kg)

中等(150-200 Wh/kg)

体积与形状

超薄、可定制异形结构(如弯曲或分体设计)

标准形状(圆柱/方形),体积较大

循环寿命

约300-500次充放电

约500-1000次充放电

安全性

低漏液风险,但热失控风险较高

液态电解液易燃,需严格保护电路

特性

锂聚合物(Li-Po)

锂离子(Li-ion)

适配场景:

德赛(Li-Po):智能眼镜本体需极致轻薄(可能仅5-10g),且需贴合眼镜框架的不规则空间,Li-Po的可塑性和高能量密度是核心优势。飞毛腿(Li-ion):充电盒需兼顾容量(1000-2000mAh)与便携性,Li-ion的成熟工艺和长循环寿命更适合频繁充放电场景。

2. 应用场景的工程化挑战与解决方案

眼镜本体(Li-Po):微型化设计:德赛可能采用多层堆叠或柔性电路板集成,最大化利用眼镜腿的狭小空间。热管理:通过石墨烯散热片或限制峰值电流,避免局部过热影响用户体验。快充技术:支持15分钟充至50%(类似TWS耳机方案),但需控制温升。充电盒(Li-ion):容量与体积平衡:飞毛腿可能使用高镍正极(如NMC 811)提升能量密度,同时优化电芯排列(如层叠式)减少体积。电源管理:集成智能IC芯片,实现动态功率分配(例如优先为眼镜充电,再补充自身电量)。

3. 安全性与可靠性设计

德赛(Li-Po):物理防护:采用铝塑膜软包封装,抗冲击且不易漏液。BMS优化:内置微型保护电路,实时监测电压/温度,触发过充、过放、短路保护。飞毛腿(Li-ion):双重安全机制:电芯级保护(CID电流中断装置) + 系统级BMS,防止过充引发热失控。循环寿命提升:通过电解液添加剂(如VC/FEC)减少SEI膜增厚,延缓容量衰减。

4. 未来技术演进方向

固态电池:若德赛引入固态电解质(如硫化物体系),可进一步提升能量密度(300+ Wh/kg)并彻底解决易燃问题。硅碳负极:飞毛腿若采用硅基负极(如SiOx-C复合),可将容量提升20-30%,延长充电盒续航。无线充电整合:充电盒或支持反向无线充电,直接为眼镜补能,减少接口损耗。

总结:差异化技术路线的协同价值

德赛与飞毛腿的电池方案并非孤立存在,而是与高通AR1芯片的低功耗特性、舜宇智控模组的高效供电需求深度协同:

德赛Li-Po:以“微型化+高密度”支撑眼镜的实时AI运算(如语音识别、AR显示)。飞毛腿Li-ion:以“高容量+长寿命”确保充电盒作为“移动电源”的可靠性,间接延长眼镜单次使用时长。

未来,随着智能眼镜功能复杂化(如集成更多传感器),电池技术需向“更高密度、更低功耗、更智能管理”方向迭代,两家厂商的技术储备将成关键竞争壁垒。

智能眼镜电池及充电盒研发设计实施步骤方案

一、需求分析与技术定义

1. 核心需求梳理

o 眼镜电池(德赛Li-Po):

§ 尺寸与重量:适配眼镜腿空间(厚度≤3mm,重量≤8g)。

§ 容量与续航:≥50mAh,支持连续使用4小时(含AR/语音功能)。

§ 充电速度:30分钟充至80%,支持无线充电。

o 充电盒电池(飞毛腿Li-ion):

§ 容量:≥1000mAh,可为眼镜提供3-4次完整充电。

§ 体积控制:整体尺寸≤60mm×40mm×20mm。

§ 循环寿命:≥500次(容量保持率≥80%)。

2. 技术指标对齐

o 与高通AR1 Gen 1芯片的功耗(≤100mW)匹配,优化动态电源管理策略。

o 舜宇光学摄像头模组的供电兼容性(电压波动容差±5%)。

二、技术选型与原型设计

1. 电池技术选型

o 眼镜电池(德赛Li-Po):

§ 材料创新:采用硅碳复合负极(提升能量密度至250Wh/kg)。

§ 封装工艺:超薄铝塑膜软包(厚度≤2.5mm),支持异形切割。

o 充电盒电池(飞毛腿Li-ion):

§ 电芯选型:高镍NMC 811正极+石墨负极(容量密度≥600Wh/L)。

§ 结构优化:层叠式电芯排列,减少内部空间浪费。

2. 原型设计关键步骤

o 眼镜电池:

1. 3D建模适配眼镜框架结构,验证空间利用率。

2. 制作柔性电路板(FPC)集成保护电路(BMS)。

3. 初步测试充放电效率与温升(目标:循环50次后容量保持≥95%)。

o 充电盒电池:

1. 设计双电芯并联方案(提升输出稳定性)。

2. 集成智能电源管理IC(支持动态功率分配)。

3. 模拟充放电循环(验证100次后容量衰减≤5%)。

三、测试验证与迭代优化

1. 眼镜电池测试项

o 安全性测试:

§ 过充/过放(1.5倍额定电压,持续24小时无起火)。

§ 针刺与挤压测试(符合UL 1642标准)。

o 环境适应性:

§ 高温(60℃)、低温(-20℃)充放电效率(≥80%)。

o 用户体验验证:

§ 佩戴舒适性(长时间使用无局部发热感)。

2. 充电盒测试项

o 充放电效率:

§ 满电状态下为眼镜充电3次,总耗时≤2小时。

o 耐久性测试:

§ 模拟跌落(1.5米高度,5次跌落无结构损伤)。

o 智能管理功能:

§ 动态功率分配逻辑(优先为眼镜供电,剩余电量自充)。

3. 迭代优化方向

o 眼镜电池:优化电极浆料配方,降低内阻(目标:≤50mΩ)。

o 充电盒:引入硅氧负极材料(容量提升20%),缩短充电时间。

四、量产准备与供应链协同

1. 生产工艺优化

o 眼镜电池:

§ 卷对卷(R2R)涂布工艺,提升电极一致性。

§ 激光切割技术实现异形电芯精密加工。

o 充电盒电池:

§ 全自动叠片机提升电芯堆叠精度(公差≤0.1mm)。

2. 供应链管理

o 关键材料锁定:

§ 德赛:与日本供应商合作采购硅碳复合负极。

§ 飞毛腿:与德国厂商签订高镍NMC 811长期协议。

o 质量控制体系:

§ 电芯级全检(容量、内阻、电压),不良率≤0.1%。

3. 成本控制策略

o 通过规模化采购降低硅碳负极成本(目标:降本15%)。

o 优化封装工艺(减少铝塑膜废料率至≤3%)。

五、上市与用户反馈闭环

1. 首批量产与市场投放

o 眼镜电池:初期产能规划10万片/月,良率≥95%。

o 充电盒:同步匹配眼镜产能,集成反向无线充电功能。

2. 用户反馈收集

o 数据埋点:监测电池循环次数、充电效率、异常发热事件。

o 快速响应机制:针对反馈优化BMS算法(如低温充电策略)。

3. 技术持续升级路线

o 2024年:引入固态电解质(德赛)与硅基负极(飞毛腿)。

o 2025年:开发自修复电极材料,延长电池寿命至1000次循环。

总结:全流程技术协同与风险控制

技术协同:电池设计与高通芯片、光学模组深度联调,确保功耗与性能平衡。风险预案:供应链中断:建立双源供应商体系(如引入韩国硅碳负极备选)。技术瓶颈:预留10%研发预算用于外部技术合作(如高校固态电池研究)。

通过以上步骤,德赛与飞毛腿可系统化推进智能眼镜电池及充电盒的研发,确保产品在性能、安全性与成本上达到行业领先水平。

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