【结构设计考据:设备与电池的“空间复用”是关键——将电池外壳与设备中框一体化设计,省去传统电池的独立外壳,减少1厚度;同时利用设备的散热孔为电池散热,避免额外增加散热结构占用空间,实现“一举两得”。】
四、性能协同升级:续航、安全与寿命的平衡(2023.08)
【场景重现:安全测试实验室里,电池样本经历过充、过放、短路、挤压、穿刺测试,监控屏幕显示电池温度、电压变化;寿命测试台上,电池正在进行第500次充放电循环,容量保持率仍在90%以上。画外音:“优化不能只盯着续航和体积,安全是底线,寿命是保障——三者缺一不可。”】
为提升低温续航,团队在电池电解质中添加了“低温增稠剂”,使-20c环境下的离子导电率提升30%,续航保持率从75%进一步提升至82%;同时联合开发了定制化bS(电池管理系统),精准控制充电电流——当电量低于20%时,采用小电流慢充保护电芯,高于80%时切换快充模式,兼顾充电速度与电池寿命。
安全测试中,电池通过了严苛的“针刺测试”——钢针穿刺电芯后,电池仅轻微发热,无起火、爆炸现象;在1.5米跌落测试中,电池外壳轻微破损,但内部电芯完好,设备仍能正常工作。“这得益于软包电芯的‘柔性缓冲’特性,比硬壳电芯更耐冲击。”李工程师解释道。
【档案资料:《性能综合测试报告》(2023.08.15)记载:“优化后的Ah电池,循环寿命达850次(容量保持率≥80%),远超行业平均的500次;安全测试全部通过《Gb-2014便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》,低温性能、抗震性能优于同容量竞品15%-20%。”】
针对设备可能出现的“长时间高负载”场景,团队还设计了“过热保护”机制:当电池温度超过60c时,bS系统自动降低设备功率,避免电池过热;温度降至50c以下时,自动恢复正常功率,实现“续航与安全”的动态平衡。
【协同创新点:企业提供设备的实际使用场景数据,电池厂据此优化电芯配方与bS算法;电池厂反馈电池的充放电特性,企业调整设备的功耗控制策略——这种“双向反馈”机制,使电池与设备的匹配度提升至95%以上。】
五、成果落地验证:从实验室到生产线(2023.09-10)
【历史影像:2023年10月,优化后的内置蓄电池在电池厂量产下线,自动化生产线将电芯、bS、外壳精准组装;企业车间里,工人将电池装入设备,经过最后的功能测试后,打包出库。画外音:“经过7个月的协同研发,Ah、7.8厚度的定制化内置蓄电池正式落地,实现了‘续航达标、体积适配、安全可靠’的预定目标。”】
量产前的小批量试产中,共生产500块电池,经过全性能测试,合格率达98%,仅10块电池因极耳焊接瑕疵不合格——电池厂立即优化焊接工艺,将合格率提升至99.5%。企业将试产的电池装入设备后,进行了为期1个月的可靠性测试,设备故障率仅0.3%,远低于使用通用电池时的2.1%。
首批搭载优化后电池的设备交付给户外测绘客户,使用反馈显示:“续航比之前的设备多2小时,机身更轻薄,爬山时单手拿也不费劲;低温天气下也能正常工作,再也不用担心冬天电量掉得快。”客户的满意度评分达到4.8分(满分5分)。
【落地数据:2023年11月-2024年2月,搭载该电池的设备销量达
台,同比增长45%;用户投诉中,“续航不足”“机身厚重”的占比从之前的30%降至5%;电池厂的定制化电池产能从每月5000块提升至
块,成本较通用电池降低8%(因规模化生产)。】
为持续优化,双方建立了“用户数据反馈机制”:设备内置电池状态监测模块,定期上传续航、充放电次数等数据;电池厂根据这些数据,每季度调整一次电芯配方或bS算法,使电池性能不断迭代升级。
【行业影响:该定制化研发模式被《电子元件技术》期刊2024年第2期收录为“校企\/企企协同创新典型案例”,带动了国内10余家电子企业与电池厂开展类似合作,推动内置蓄电池从“通用化”向“场景化定制”转型。】
历史补充与证据
协同研发案例:2023年,宁德时代与大疆联合研发的无人机定制电池,通过“电芯异形设计”使续航提升20%,体积减少15%,印证定制化研发的可行性;
技术演进数据:根据《中国软包锂电池行业发展报告》,2018-2023年软包锂电池能量密度从200wh\/kg提升至350wh\/kg,体积利用率从65%提升至92%,为体积优化提供技术支撑;
标准依据:《Gb\/t-2021锂离子电池用软包外壳》《Gb\/t-2018锂离子电池管理系统技术要求》等标准,规范了定制化电池的生产与测试;
市场反馈:2024年某电商平台数据显示,搭载“定制化内置电池”的便携式设备销量同比增长68%,用户评价中“续航满意”“机身轻薄”的提及率达89%,高于通用电池设备的62%。