Công nghệ cực dương silicon-carbon ngày càng được thảo luận nhiều như một cách để tích hợp dung lượng pin lớn hơn vào những chiếc điện thoại thông minh mỏng nhẹ. Tuy nhiên, đối với một thiết bị có thể gập lại, dung lượng in cao hơn không chứng minh rằng bộ pin thay thế đó tương thích về mặt cơ học, kiểm soát nhiệt độ, có thể sửa chữa hoặc phù hợp cho sản xuất hàng loạt.
Một dự án pin silicon-carbon chuyên nghiệp dành cho điện thoại gập cần phải xác thực toàn bộ cụm pin bên trong đúng phiên bản thiết bị. Người mua nên kiểm tra các tuyên bố về thành phần hóa học cùng với hình dạng pin, phân bố độ dày, kiến trúc khoang kép, đường dẫn cáp mềm, sự căn chỉnh đầu nối, việc loại bỏ chất kết dính, quá trình sạc, nhiệt độ, hành vi chu kỳ và tính nhất quán của lô sản phẩm.
Hướng dẫn này dành cho các thương hiệu pin, chuỗi cửa hàng sửa chữa thiết bị gập, cơ sở tân trang, nhà bán buôn linh kiện điện thoại di động và người mua sản phẩm mang nhãn hiệu riêng. Giới hạn chấp nhận phải được thiết lập từ các thiết bị đã được kiểm chứng, mẫu tham chiếu được phê duyệt và phương pháp thử nghiệm được ghi chép đầy đủ. ESC không nên áp dụng một giới hạn về dung lượng, độ dày, nhiệt độ hoặc tuổi thọ chu kỳ cho mọi điện thoại gập.
Hiểu lý do tại sao các thiết bị có thể gập lại cần một phương pháp riêng biệt
Một chiếc điện thoại thông minh dạng thanh thông thường thường có một khoang pin tương đối liên tục. Một thiết bị gập có thể phân bổ năng lượng trên hai phần thân hẹp được kết nối bằng dây cáp và được điều khiển xung quanh bản lề, cụm màn hình và nhiều lớp cấu trúc khác.
Kiến trúc này tạo ra thêm các biến số:
- Hai mô-đun pin có thể có hình dạng, dung lượng hoặc vị trí khác nhau;
- Các mô-đun có thể trải qua các điều kiện nhiệt khác nhau;
- Cáp mềm phải đi ngang hoặc luồn lách gần các khu vực hoạt động cơ học;
- Bản lề và màn hình gập cần có khoảng không gian được bảo vệ;
- Thiết bị kín có thể đặt ra những giới hạn nghiêm ngặt hơn đối với độ dày cục bộ;
- Việc gỡ bỏ keo dán có thể diễn ra gần các linh kiện màn hình dễ vỡ;
- Sự biến dạng của vỏ hộp có thể ảnh hưởng đến việc gấp, niêm phong và hoạt động của màn hình;
- Các điều chỉnh theo khu vực hoặc quy trình sản xuất có thể làm thay đổi cấu trúc bên trong.
Pin dùng để cung cấp năng lượng cho điện thoại vẫn có thể gây ra áp suất, tập trung nhiệt hoặc các vấn đề về khả năng hoạt động lâu dài. Do đó, các sản phẩm có thể gập lại cần được lắp đặt và kiểm định môi trường cụ thể cho từng model.
Tách biệt các tuyên bố về thành phần hóa học khỏi bằng chứng đóng gói thành phẩm.
Thuật ngữ “silicon-carbon” thường mô tả việc sử dụng vật liệu chứa silicon trong hệ thống cực dương. Nó không xác định một công thức, tỷ lệ silicon, cấu trúc pin, chất điện phân, tuổi thọ chu kỳ hoặc đặc tính giãn nở chung nào.
Hai nhà cung cấp có thể sử dụng cùng một thuật ngữ thương mại cho các loại pin có chất lượng khác nhau. Người mua nên yêu cầu bản đặc tả kỹ thuật được kiểm soát, trong đó nêu rõ kiểu pin chính xác, điện áp định mức, công suất định mức, watt-giờ, kích thước, khối lượng, nguồn gốc pin (nếu được phép công khai), thiết kế bảo vệ và điều kiện thử nghiệm.
Đừng cho rằng silicon-carbon tự động có nghĩa là:
- Thời gian chạy cài đặt lâu hơn;
- Sạc nhanh hơn;
- nhiệt độ thấp hơn;
- Tuổi thọ chu kỳ tốt hơn;
- ít sưng tấy hơn;
- Vận hành an toàn hơn;
- Tương thích với mọi thiết bị sử dụng đầu nối tương tự.
Mỗi tuyên bố cần có bằng chứng từ bộ sản phẩm hoàn chỉnh được đề xuất. Bảng dữ liệu cấp độ tế bào không thể thay thế việc kiểm tra bo mạch bảo vệ, cáp mềm, đầu nối, chất kết dính và thiết bị đã lắp đặt.
Xây dựng ma trận xác thực dành riêng cho sản phẩm gấp gọn.
| Khu vực xác thực | Bằng chứng cần thiết | Câu hỏi về việc phát hành chìa khóa |
|---|---|---|
| Nhận dạng thiết bị | Mẫu mã, khu vực, phiên bản phần cứng, ngày sản xuất và hình ảnh. | Tất cả các biến thể được nêu ra đã được xác minh chưa? |
| Nhận dạng pin | Mã sản phẩm, mã nhận dạng mô-đun, phiên bản, lô và thông số kỹ thuật | Liệu mọi mẫu thử nghiệm đều có thể truy xuất nguồn gốc? |
| Sự lắp ghép cơ học | Bản đồ chiều dài, chiều rộng, độ dày, các góc, chất kết dính và khoảng cách. | Việc lắp đặt có tránh được áp lực và biến dạng không? |
| Giao diện linh hoạt | Đầu nối, sơ đồ chân cắm, đường dẫn cáp mềm, bán kính uốn cong và bộ phận giảm căng | Việc gấp dây cáp thông thường có tránh được tình trạng căng thẳng không? |
| Hiệu suất điện | Điện áp, dung lượng, điện trở, bảo vệ và đặc tính tải | Liệu bộ pin có duy trì trạng thái ổn định trong suốt phạm vi hoạt động của nó? |
| Hành vi nhiệt | Nhiệt độ sạc, camera, mạng, tải và phục hồi | Các điểm nóng cục bộ đã được kiểm soát chưa? |
| Khả năng sửa chữa | Phương pháp tháo gỡ, dụng cụ, thời gian, thiệt hại và vật tư tiêu hao | Các kỹ thuật viên được đào tạo có thể lặp lại quy trình này không? |
| Kiểm soát sản xuất | Mẫu chuẩn, danh sách vật tư (BOM), dữ liệu thử nghiệm và phê duyệt thay đổi. | Sản phẩm sản xuất ra có khớp với mẫu đã được phê duyệt không? |
Xác nhận mọi thiết bị và phiên bản khu vực
Ghi lại đầy đủ thông tin về kiểu máy thương mại, khu vực, cấu hình lưu trữ, phiên bản phần cứng và mã sản phẩm. Chụp ảnh bên ngoài và bố trí pin bên trong trước khi thay đổi thiết bị.
Không nên phê duyệt nhiều mẫu máy gập từ cùng một dòng sản phẩm dựa trên một lần lắp đặt. Phiên bản máy gập tiêu chuẩn, phiên bản Ultra, phiên bản lật hoặc phiên bản sản xuất sau này có thể sử dụng các mô-đun pin, đầu nối, cáp mềm và kích thước vỏ khác nhau.
Duy trì ít nhất một thiết bị điều khiển không bị sửa đổi. Thiết bị này cung cấp tham chiếu cho lực gấp, khe hở vỏ, sạc, nhiệt độ, thời gian hoạt động và hành vi phần mềm.
Lập bản đồ cả hai khoang chứa pin
Đo kích thước hữu ích của từng khoang chứa pin thay vì chỉ sao chép chiều dài và chiều rộng tối đa của pin gốc. Ghi lại các gờ, vị trí vít, chiều cao đầu nối, rãnh cáp, vật liệu tản nhiệt, khoảng cách với camera và mối quan hệ với bản lề.
Sử dụng bản đồ độ dày đo tại nhiều điểm khác nhau. Pin dạng túi không phải là những khối cứng hoàn hảo, và vị trí dày nhất có thể không nằm ở trung tâm. Bao gồm cả pin, các thành phần bảo vệ, lớp mềm dẻo, lớp cách nhiệt và chất kết dính trong đánh giá độ dày sau khi lắp đặt.
Hãy xác định khoảng cách an toàn thay vì thiết kế mẫu sao cho nó chạm vào các bộ phận xung quanh. Dung sai sản xuất, trạng thái sạc, nhiệt độ và quá trình lão hóa có thể làm thay đổi kích thước bao bì.
Kiểm tra kiến trúc pin kép
Trường hợp điện thoại sử dụng hai mô-đun, hãy ghi lại công suất định mức, điện áp, mối quan hệ điện và phương pháp điều khiển của chúng. Không nên cho rằng các mô-đun trông giống nhau có thể thay thế cho nhau hoặc sự mất cân bằng có thể được khắc phục bằng cách dán nhãn.
So sánh điện áp và điện trở của mô-đun trước khi lắp ráp. Điều tra các khác biệt bất thường thay vì ghép nối các mẫu cho đến khi tìm được sự kết hợp tối ưu. Thiết kế bộ đóng gói cần kiểm soát cách hệ thống giám sát và bảo vệ cả hai phần.
Ghi lại vị trí của các mô-đun gần bộ xử lý, camera, mạch sạc và trình điều khiển màn hình. Nhiệt độ tiếp xúc khác nhau có thể tạo ra các kiểu lão hóa khác nhau và nên được xem xét trong kế hoạch thử nghiệm.
Xác thực định tuyến Flex thông qua việc gấp nhiều lần.
Bản thân pin có thể đứng yên trong khi dây cáp kết nối hoạt động gần các cấu trúc chuyển động. Kiểm tra bán kính uốn cong được thiết kế, độ chùng của cáp, các lớp bảo vệ, vị trí keo dán và khả năng tiếp xúc với bản lề hoặc vỏ bọc.
Thực hiện thao tác đóng mở lặp đi lặp lại theo phương pháp đã được phê duyệt. Kiểm tra các vấn đề sau:
- Hiện tượng nhăn hoặc bạc màu của chất liệu dẻo;
- chuyển động của đầu nối;
- Nâng bằng keo dán;
- ma sát với các cạnh hoặc ốc vít;
- Phát hiện pin không liên tục;
- sự thay đổi về điện áp hoặc điện trở;
- Âm thanh vỏ mới hoặc lực cản khi gấp.
Các bài kiểm tra gấp gọn không nên được mô tả là chứng nhận tuổi thọ thiết bị trừ khi chúng tuân theo một tiêu chuẩn thiết bị hoàn chỉnh đã được phê duyệt. Mục đích của chúng trong quá trình thẩm định đầu vào là để xác định các rủi ro về cài đặt và giao diện.
Kiểm soát chất kết dính và rủi ro khi tháo gỡ
Bộ phận thay thế phải được lắp đặt chắc chắn và vẫn hoạt động tốt. Độ bền keo, độ phủ, độ dày và thiết kế tab kéo phải được phê duyệt cho khoang thiết bị và điều kiện nhiệt độ dự kiến.
Lực bám dính quá yếu có thể cho phép vật liệu di chuyển. Lực bám dính quá mức có thể làm tăng nguy cơ uốn cong, thủng hoặc quá nhiệt pin trong quá trình sử dụng sau này. Nhiệt độ cao hoặc sử dụng dung môi không kiểm soát cũng có thể làm hỏng màn hình gập, vật liệu niêm phong hoặc các linh kiện điện tử lân cận.
Xây dựng phương pháp tháo gỡ bằng văn bản, trong đó nêu rõ các dụng cụ, nhiệt độ (nếu được phép), các hạn chế về dung môi, hướng kéo, biện pháp bảo vệ kỹ thuật viên và cách xử lý pin bị hỏng. Ghi lại thời gian, độ bong tróc keo và bất kỳ hư hỏng nào xảy ra đối với nhiều người vận hành.
Đo công suất trong điều kiện được kiểm soát
Kiểm tra từng mô-đun và toàn bộ bộ pin bằng thiết bị đã được phê duyệt và các điều kiện sạc, nghỉ, xả và ngắt được ghi chép lại. Ghi lại cả ampe-giờ và watt-giờ.
Không nên chỉ dựa vào các giá trị ghi trên nhãn để khẳng định dung lượng pin cao được in trên bao bì điện thoại gập . Cần so sánh dung lượng đo được với khối lượng pin, kích thước, đường cong điện áp, nhiệt độ và độ lặp lại.
Các nguyên tắc kiểm tra dung lượng pin điện thoại do ESC công bố có thể hỗ trợ thiết kế phương pháp, nhưng các mẫu điện thoại gập cần có các thiết bị và giới hạn riêng.
Chạy các bài kiểm tra thời gian chạy đã cài đặt
Dung lượng pin tiêu chuẩn và thời gian hoạt động thực tế khi cài đặt là hai phép đo khác nhau. Thời gian hoạt động của thiết bị bị ảnh hưởng bởi màn hình, bộ xử lý, bộ thu phát sóng, phần mềm, nhiệt độ và cách sử dụng khi gập lại.
Cố định độ sáng, hành vi làm mới, kết nối, ứng dụng, mức âm thanh và nhiệt độ môi trường. Tạo các giai đoạn riêng biệt cho chế độ chờ, video, duyệt web, camera, cuộc gọi thoại và tải được kiểm soát.
Đối với thiết bị có màn hình trong và ngoài, hãy kiểm tra từng màn hình riêng biệt. Ghi lại màn hình nào đang hoạt động, độ sáng, cài đặt tốc độ làm mới và trạng thái gập. Không gộp các kết quả vào một tuyên bố chung về thời lượng pin.
Đánh giá việc sạc và phân phối dòng điện
Sử dụng bộ sạc và cáp chất lượng tốt, phù hợp với thiết bị. Kiểm tra trạng thái sạc ban đầu, nhiệt độ môi trường, trạng thái màn hình và hoạt động mạng.
Ghi lại điện áp đầu vào, dòng điện, công suất, phần trăm hoạt động của thiết bị và nhiệt độ theo các khoảng thời gian xác định. Điều tra sự gián đoạn quá trình sạc, sự nhảy vọt phần trăm, sự giảm hiệu suất bất thường, sự mất cân bằng mô-đun và nhiệt độ bất thường.
Việc tạm dừng sạc có thể do tối ưu hóa phần mềm hoặc quản lý nhiệt độ chứ không phải do pin bị lỗi. Hãy lặp lại thử nghiệm theo phương pháp đã được phê duyệt và so sánh với pin gốc.
Tạo bản đồ nhiệt trạng thái gấp
Nên kiểm tra đặc tính nhiệt của điện thoại khi mở và đóng. Việc đóng thiết bị sẽ làm thay đổi diện tích bề mặt bên ngoài và có thể khiến hai vùng nóng nằm gần nhau.
Đo nhiệt độ gần cả hai mô-đun pin, bộ xử lý, mạch sạc, bản lề và màn hình. Sử dụng cùng các vị trí đo cho cả pin gốc và pin thay thế.
Bao gồm các bước sạc, chụp ảnh, truyền tải mạng, tải trọng duy trì, chế độ chờ và phục hồi. Dừng thử nghiệm nếu mẫu có dấu hiệu phồng rộp, rò rỉ, mùi lạ, hư hỏng lớp cách điện hoặc nhiệt độ bất thường.
Hãy định nghĩa sự giảm sưng tấy mà không đưa ra những khẳng định tuyệt đối.
Tất cả các hệ thống lithium-ion đều cần chú trọng đến độ ổn định kích thước và sự lão hóa. Khoang chứa kín không loại bỏ được sự giãn nở; nó làm tăng tầm quan trọng của biên độ thiết kế và kiểm soát quy trình.
Xem xét cấu trúc tế bào, dữ liệu hình thành, hành vi lưu trữ, thử nghiệm chu kỳ, tiếp xúc với nhiệt độ cao và thay đổi độ dày. Tiêu chí chấp nhận phải xác định nhiệt độ, trạng thái sạc, thời gian và phương pháp đo.
Không nên quảng cáo “không trương nở”. Rủi ro phụ thuộc vào thành phần hóa học, quy trình sản xuất, sạc, bảo quản, bảo vệ, lắp đặt và điều kiện vận hành.
Kiểm tra hành vi chu kỳ ở cấp độ gói
Các tuyên bố về tuổi thọ chu kỳ phải xác định tốc độ sạc, tốc độ xả, giới hạn điện áp, nhiệt độ, thời gian nghỉ và tiêu chí kết thúc vòng đời. Số chu kỳ mà không có các điều kiện này thì không thể so sánh được.
Theo dõi dung lượng, điện trở, độ dày, nhiệt độ và điện áp trong suốt chương trình. Thử nghiệm các mẫu đại diện từ quy trình sản xuất đề xuất thay vì các mẫu thử nghiệm được lựa chọn đặc biệt trong phòng thí nghiệm.
Nếu hai mô-đun có sự lão hóa khác nhau, hãy kiểm tra vị trí nhiệt, phân bố dòng điện và tính nhất quán trong sản xuất. Toàn bộ cụm mô-đun phải duy trì ổn định trong suốt thời gian đánh giá đã được phê duyệt.
Xác thực quá trình sửa chữa và hoạt động của phần mềm.
Sau khi cài đặt, hãy ghi lại thông tin về việc phát hiện pin, quá trình sạc, tình trạng pin (nếu có), lịch sử bảo dưỡng, thông báo cảnh báo và kết quả chẩn đoán. Lưu lại phiên bản phần mềm chính xác và ảnh chụp màn hình.
Không nên hứa hẹn rằng gói phần mềm của bên thứ ba sẽ hiển thị trạng thái cụ thể do thương hiệu quy định trừ khi trạng thái đó đã được kiểm chứng trong các điều kiện đã nêu. Hành vi của phần mềm có thể thay đổi sau khi cập nhật, khởi động lại hoặc quy trình sửa chữa.
Hãy tách biệt kết quả kiểm tra pin vật lý khỏi thông báo hệ thống. Màn hình trạng thái không thể thay thế việc kiểm tra dung lượng, nhiệt độ, độ vừa vặn và thời gian hoạt động.
Phê duyệt mẫu sản phẩm đại diện cho sản xuất
Mẫu thử nghiệm có thể sử dụng đường dẫn linh hoạt tạm thời hoặc các ô được lựa chọn thủ công. Mẫu này không được dùng để phê duyệt sản xuất hàng loạt. Lô sản xuất thử nghiệm phải sử dụng đúng loại ô, bảng bảo vệ, đầu nối, vật liệu cách điện, chất kết dính, dụng cụ và quy trình lắp ráp như dự định.
Xem xét kết quả và phân bố riêng lẻ của từng cá nhân đối với:
- điện áp và điện trở;
- Dung lượng và Watt-giờ;
- Bản đồ chiều dài, chiều rộng và độ dày;
- Vị trí đầu nối và khớp nối mềm;
- thời gian sạc và thời gian hoạt động;
- Tính chất nhiệt;
- Khả năng lặp lại quá trình lắp đặt và tháo gỡ.
Lưu giữ các mẫu chuẩn đã được phê duyệt và dữ liệu thô. Liên kết chúng với bản đặc tả kỹ thuật, danh mục vật liệu (BOM), bản vẽ và giới hạn kiểm tra.
Kiểm soát thay đổi nhà cung cấp và vật tư
Cần có sự chấp thuận bằng văn bản trước khi thay đổi nguồn pin, hệ thống vật liệu chứa silicon, chất điện phân, linh kiện bảo vệ, đầu nối, dây dẫn mềm, chất kết dính, vật liệu cách điện, dụng cụ hoặc địa điểm sản xuất.
Việc thay đổi mà vẫn giữ nguyên khả năng in ấn có thể vẫn ảnh hưởng đến độ dày, điện trở, nhiệt độ, chu kỳ hoạt động hoặc khả năng sửa chữa. Hãy lặp lại các thử nghiệm liên quan trước khi chấp nhận sản phẩm đã được sửa đổi.
Việc kiểm tra hàng nhập khẩu cần so sánh các đơn đặt hàng lặp lại với cấu hình đã được phê duyệt. Hướng dẫn kiểm tra hàng nhập khẩu pin điện thoại di động của ESC cung cấp một khuôn khổ chung về nhận dạng lô hàng, lấy mẫu và xử lý.
Sử dụng cổng phát hành thương mại theo từng giai đoạn
- Hãy xác nhận lại phiên bản thiết bị đã khai báo.
- Đo kích thước cả hai mô-đun pin gốc và các khoang chứa pin.
- Phê duyệt các thiết kế đầu nối, dây dẫn mềm, chất kết dính và vật liệu cách điện.
- Kiểm tra dung lượng, điện trở và đặc tính bảo vệ.
- Đã hoàn tất các bài kiểm tra về sạc, thời gian hoạt động và nhiệt độ sau khi lắp đặt.
- Đánh giá trạng thái hoạt động mở và đóng.
- Xác thực quy trình tháo gỡ và lắp đặt nhiều người vận hành.
- Phê duyệt lô sản xuất thử nghiệm đại diện cho sản phẩm thực tế.
- Đóng băng mẫu chuẩn, thông số kỹ thuật và danh sách vật liệu (BOM).
- Thiết lập quy trình kiểm tra đầu vào và kiểm soát thay đổi.
Câu hỏi thường gặp
Liệu silicon-carbon có tự động trở nên tốt hơn cho điện thoại gập?
Không. Nó có thể hỗ trợ thiết kế dung tích hoặc độ dày hữu ích, nhưng hiệu suất của bao bì hoàn chỉnh phụ thuộc vào toàn bộ thành phần hóa học, hình dạng, lớp bảo vệ, môi trường nhiệt và quy trình sản xuất.
Một viên pin có thể dùng cho nhiều mẫu điện thoại gập khác nhau không?
Chỉ khi bằng chứng ở cấp độ mô hình xác nhận khoang chứa, đầu nối, cáp mềm, điện áp, bảo vệ và hoạt động phần mềm cho mọi phiên bản được tuyên bố.
Liệu giá trị mAh lớn hơn có đủ để chấp thuận mẫu thử không?
Không. Người mua phải tự kiểm tra công suất, số watt-giờ, độ dày, nhiệt độ, thời gian hoạt động, khả năng cung cấp điện và tính nhất quán của sản phẩm.
Tại sao cần kiểm tra điện thoại ở cả trạng thái mở và đóng?
Trạng thái gập lại làm thay đổi cách sử dụng màn hình, độ tiếp xúc của bề mặt bên ngoài và mối quan hệ nhiệt giữa các phần của thiết bị.
Việc loại bỏ mẫu có nên được đưa vào quy trình phê duyệt mẫu không?
Đúng vậy. Một cục pin được lắp đặt thành công nhưng gây ra hư hỏng hoặc rủi ro an toàn không đáng có trong quá trình sử dụng sau này thì không phải là giải pháp sửa chữa hoàn chỉnh.
Hãy chấp thuận hệ thống, chứ không phải nhãn hóa chất.
Một chương trình pin silicon-carbon đáng tin cậy dành cho điện thoại gập kết nối bằng chứng hóa học với hình dạng thiết bị chính xác, hành vi uốn cong, bản đồ nhiệt, dung lượng, thời gian hoạt động, khả năng sửa chữa và kiểm soát sản xuất.
Hãy gửi cho ESC các mẫu pin gập mục tiêu, số lượng mẫu, thị trường bán hàng và yêu cầu kiểm định. ESC có thể thảo luận về các mẫu cụ thể và kế hoạch kiểm tra. Dung lượng, tuổi thọ chu kỳ, khả năng tương thích, số lượng đặt hàng tối thiểu (MOQ) và thời gian giao hàng phải được xác nhận cho từng loại pin và dự án cụ thể.
Tài liệu tham khảo nguồn bên ngoài
- Liên minh Châu Âu — Quy định EU 2023/1670 về các yêu cầu thiết kế thân thiện với môi trường cho điện thoại thông minh
- Ủy ban Châu Âu — Hướng dẫn về khả năng tháo rời và thay thế pin di động
