Miniaturowe moduły akumulatorowe Seiko

Miniaturowe moduły akumulatorowe Seiko
Pobierz PDF Download icon
Mobilność, mały ciężar i nieduże wymiary to ważne cechy nowoczesnych urządzeń elektronicznych. Aby je uzyskać, nie wystarczą już typowe akumulatorki w postaci paluszków, gdyż charakteryzują się one zbyt małą gęstością energii, a ich kształt utrudnia uzyskanie ergonomii urządzenia. Dlatego warto zwrócić uwagę na niewielkie litowo-jonowe moduły akumulatorowe, sterowane zintegrowanym, inteligentnym kontrolerem. Znajdziemy takie w ofercie firmy Seiko.

Fotografia 1. Moduł SEL172272

Japońska firma Seiko Instruments Inc. wytwarza wysokiej jakości, nieduże akumulatory litowo-jonowe, przeznaczone do zastosowania w małych urządzeniach, w których konieczna jest obecność przenośnego, wydajnego, a zarazem niezawodnego źródła energii elektrycznej.

Producent opracował specjalne procesy technologiczne, które pozwalają budować miniaturowe ogniwa, dopasowane wymiarami do oczekiwań różnych klientów. Ponadto niektóre elementy oferowanych modułów mogą zostać przeprojektowane na potrzeby danego zamówienia.

Już standardowo można samodzielnie dobrać długości i przekroje przewodów oraz złącze wyprowadzenia. Co więcej, możliwe jest nawet zbudowanie modułów bateryjnych wzbogaconych np. o dodatkowe termistory, czy złącza.

Kontroler

Kluczowym elementem, decydującym o możliwościach i niezawodności modułów jest ich kontroler. Jest to wysokiej jakości układ scalony, zaprojektowany przez inżynierów Seiko. Otaczające go komponenty pasywne również są produkowane w Japonii, co gwarantuje ich bardzo dobrą jakość.

Podzespoły montowane są na bardzo cienkiej płytce, aby niepotrzebnie nie powiększać pakietu. Dodatkowo, płytka jest montowana do reszty elementów poprzez zgrzewanie rezystancyjne, dzięki czemu wyklucza się wszelki ruch elementów względem siebie, który mógłby prowadzić do uszkodzenia. Jednak nawet gdyby doszło do jakiejś usterki, to redundantna architektura modułu sprawia, że pojedyncze uszkodzenia nie powodują zaprzestania działania modułu.

Rysunek 2. Charakterystyki ładowania modułu SEL172272

Rysunek 3. Charakterystyki rozładowywania modułu SEL172272

Kontroler może współpracować z opcjonalnym termistorem, który pozwala na monitorowanie temperatury pakietu zabezpieczając go przed przegrzaniem. W opracowaniu jest także druga, ciekawa opcja, pozwalająca na bezprzewodowe ładowanie akumulatorów.

Ogniwa

O niezawodność zadbano również w trakcie projektowania ogniw stosowanych w omawianych akumulatorach. Przeprowadzono szeroko zakrojoną analizę potencjalnych usterek oraz opracowano szczegółowy system kontroli produkcji. Dzięki temu udało się tak dostosować proces produkcyjny, by nie tylko zminimalizować odrzuty z linii, ale też niemal zupełnie wyeliminować usterki pojawiające się w trakcie użytkowania akumulatorów.

Przykładowo, cały montaż odbywa się w sposób w pełni zautomatyzowany, za pomocą maszyn. Natomiast krawędzie i rogi ogniw są specjalnie laminowane, aby zapobiec ich ewentualnym uszkodzeniom mechanicznym.

Tabela 1. Miniaturowe moduły zasilania, oferowane przez Seiko Instruments Inc.

Tabela 2. Parametry akumulatora SEL172272

Nadzór nad produkcją oraz zastosowanie gotowych modułów w innych urządzeniach są ułatwione dzięki znakowaniu 2-wymiarowymi kodami graficznymi. Pozwalają one na prowadzenie zautomatyzowanej inspekcji zaraz po produkcji, śledzenie pojedynczych modułów oraz na ich rozpoznawanie w trakcie montażu u klientów. Warto dodać, że omawiane akumulatory mają certyfikaty UL/UN.

Przykłady

Omawiane moduły umieszczono w tabeli 1. Ich przykładowe zastosowania obejmują wszelkiego rodzaju urządzenia przenośne, takie jak np. słuchawki i inne produkty, korzystające z komunikacji Bluetooth, urządzenia noszone, czy to na nadgarstku, czy w innych miejscach, sprzęt medyczny oraz domowe urządzenia medyczne, a także różnego rodzaju, nowoczesne, niewielkie urządzenia bezprzewodowe.

Rysunek 4. Charakterystyki temperaturowe modułu SEL172272

Rysunek 5. Zmiany charakterystyk pracy modułu SEL172272 wraz z kolejnymi cyklami ładowania i rozładowania

Spośród oferowanych modułów szczególnie warto zwrócić uwagę na ultra-cienki model SEL172272 (fot. 1.) o pojemności 155 mAh, który cechuje się wyjątkowo małą grubością - nie przekracza ona 2,2 mm. Został on zaprojektowany z myślą o takich urządzeniach, jak klawiatury bezprzewodowe Bluetooth - i tak, jak pozostałe moduły Seiko Instruments, do jego budowy użyto niezawodnych japońskich układów scalonych i pasywnych. Parametry SEL172272 zostały zebrane w tabeli 2., a na rysunkach przedstawiono jego charakterystyki pracy.

Marcin Karbowniczek, EP

Artykuł ukazał się w
Luty 2015
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon
Zobacz też
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik lipiec 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio lipiec 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje lipiec 2020

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna lipiec 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich lipiec 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów