在将产品推向市场的过程中,对于移动设备设计工程师来说,面临的最大挑战之一是如何尽量降低材料清单(BOM)成本。所有部件的重要性并不一样,许多设计人员往往在设计后期才考虑到电池,而事实上电池对于移动装置的体积和成本有着重要的影响。将电池的选择留到设计周期的最后常常会限制了可选的电池种类、成本以及电池封装设计,而这进而会对移动设备的可用性造成不良影响,并可能会使BOM数量和成本增加。同时,这样做还可能需要在设计周期
在将产品推向市场的过程中,对于移动设备设计工程师来说,面临的最大挑战之一是如何尽量降低材料清单(BOM)成本。所有部件的重要性并不一样,许多设计人员往往在设计后期才考虑到
电池,而事实上电池对于移动装置的体积和成本有着重要的影响。将电池的选择留到设计周期的最后常常会限制了可选的电池种类、成本以及电池封装设计,而这进而会对移动设备的可用性造成不良影响,并可能会使BOM数量和成本增加。同时,这样做还可能需要在设计周期的后期进行重新设计,延误产品的上市时间。尽早选定电池的类型、布局、接触连接方案,同时选择合适的合作伙伴在整个过程中提供协助对于快速将最高质量的产品推向市场并控制成本来说也非常关键。
电池的化学原理影响最大
选择电池的第一步是决定最有效的电池化学原理。电池的化学原理影响到电池的重量、大小、封装、成本、可用
功率以及使用时间。尽管对于不同的设备最有效的电池类型可能不同,但一般来说,对于小型手持设备来说,最常选用的电池类型是锂离子(Li-Ion)电池。锂离子电池坚固且重量轻,功率重量比也高,因此可减少最终用户需要的充电次数。锂聚合物(Li-Poly)电池与锂离子电池的化学原理类似,但在电池芯周围采用了聚合物薄膜层做为包层。因此锂聚合物电池既薄又轻,对尺寸和重量最为重要的设计来说是一种良好的解决方案。然而,由于其封装方式的内在限制,锂聚合物电池不如锂离子电池坚固。坚固的电池对于设计比较有利,因为它可以耐受更大的冲击或振动,同时还能将电池做为设备
外壳的一部分来减少整个设备的体积。
究竟是采用硬包装还是软包装电池取决于到底是内部电池还是外部电池能够更好地满足设备结构设计需要。硬包装电池具有注模制作的外壳,因此可做为设备外壳的一部分,这对于减小设备体积非常有利。同时,如果决定采用内部电池,采用收缩封装的软包装电池可减轻设备重量,因为软包装电池比硬包装电池更轻。采用软包装电池的不利之处是需要在设备外壳内提供一定的空间,这不可避免地会增大设备的体积,不象硬包装电池那样可直接做为设备的外壳。当然,软包装电池需要的模具成本低,因此通常比硬包装电池要便宜。目前,市场上
手机应用的锂离子电池同时有硬包装和软包装型号可供选择使用。
电接触和连接方案
另一项需要考虑的重要因素是连接电池和设备的电接触方案。电接触方案极大地影响到最终电池组的总体成本、大小和重量。如果在早期不选择好电接触方案,那么接近完成的设备可能会限制
OEM的接触方案选择。
电池组可包括一个电路板和保护器件或者两者的某种组合。设备与电池之间的连接是通过位于电池单元和设备之间的电路板提供的输出端子实现的。可供选择的
连接器包括带有插头的连接线或者在设备一侧有弹性触点的扁平接触脚。带有插头的连接线为软包装电池提供了一种很好的选择,提供了较高的精密度,因为这种连接方式不受电池本身延展性的影响。连接线的插头焊接到带有安全保护器件的电路板上。尽管为电池增加连接线要比制作接触脚的前期成本要高,但总体来说,选择软包装电池和连接线方案的成本仍然较低,因为没有硬包装电池所需要的塑料外壳成本。
