摘要

隨著智能穿戴設(shè)備向更微型化、更無(wú)感化的方向發(fā)展，智能戒指已成為市場(chǎng)的新焦點(diǎn)。然而，其獨(dú)特的環(huán)形結(jié)構(gòu)對(duì)內(nèi)部元器件，尤其是電池的形態(tài)、性能和安全性提出了前所未有的挑戰(zhàn)。續(xù)航焦慮、佩戴舒適度和長(zhǎng)期可靠性是當(dāng)前智能戒指產(chǎn)品面臨的核心痛點(diǎn)。本白皮書(shū)將深入探討弧形電池技術(shù)如何成為突破這些瓶頸的關(guān)鍵，并詳細(xì)闡述我司憑借獨(dú)有的疊片工藝專(zhuān)利技術(shù)，在能量密度、循環(huán)壽命、材料創(chuàng)新和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上所建立的行業(yè)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，為下一代智能戒指產(chǎn)品提供成熟、可靠的動(dòng)力解決方案。

發(fā)布時(shí)間：2025年10月16日

第一章：智能戒指的市場(chǎng)機(jī)遇與核心技術(shù)瓶頸

1.1 智能戒指的定義與市場(chǎng)展望

智能戒指(Smart Ring)是一種佩戴于手指的微型智能穿戴設(shè)備，集成了傳感器、處理單元和無(wú)線通信模塊，旨在以最無(wú)感、最便捷的方式提供健康監(jiān)測(cè)(如心率、血氧、體溫、睡眠質(zhì)量)、信息提醒、移動(dòng)支付及智能家居控制等功能。

得益于其高度的便攜性和時(shí)尚性，智能戒指市場(chǎng)正迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。據(jù)行業(yè)分析機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，全球智能戒指市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將從2023年的數(shù)億美元增長(zhǎng)至2030年的數(shù)十億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)超過(guò)25%。這一高速增長(zhǎng)的背后，是消費(fèi)者對(duì)更便捷、更長(zhǎng)效的健康追蹤解決方案的迫切需求。

1.2 電池技術(shù)：決定產(chǎn)品成敗的核心瓶頸

盡管市場(chǎng)前景廣闊，但智能戒指的成功與否，很大程度上取決于用戶體驗(yàn)，而電池技術(shù)是決定體驗(yàn)的基石，其瓶頸主要體現(xiàn)在：

● 空間極限的挑戰(zhàn)：戒指的形態(tài)要求電池必須在極其有限的弧形空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)盡可能高的能量密度 。

● 性能與續(xù)航的矛盾：用戶期望長(zhǎng)續(xù)航，但小體積電池的容量天然受限，同時(shí)高頻率的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)對(duì)電量消耗巨大。

● 安全與可靠性的紅線：作為24小時(shí)貼身佩戴的設(shè)備，電池的安全性和在各種環(huán)境下的穩(wěn)定性至關(guān)重要，不容絲毫妥協(xié)。

傳統(tǒng)的卷繞工藝電池難以完美適配弧形結(jié)構(gòu)，往往導(dǎo)致空間浪費(fèi)、性能不穩(wěn)乃至安全隱患，這正是行業(yè)亟待突破的技術(shù)瓶頸 。

第二章：技術(shù)基石——三大專(zhuān)利創(chuàng)新構(gòu)建核心壁壘

我們通過(guò)對(duì)電池制造工藝、結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性創(chuàng)新，構(gòu)建了強(qiáng)大的專(zhuān)利護(hù)城河，從根本上解決了行業(yè)痛點(diǎn)。

2.1 工藝創(chuàng)新：疊片工藝的根本性優(yōu)勢(shì)

智能戒指的弧形結(jié)構(gòu)對(duì)電池制造工藝提出了根本性的挑戰(zhàn)。行業(yè)內(nèi)普遍采用的傳統(tǒng)“卷繞工藝”在這一領(lǐng)域已顯現(xiàn)出其固有的局限性，而我們的核心競(jìng)爭(zhēng)力，源于對(duì)制造工藝的顛覆性革新——疊片工藝 。

卷繞工藝的內(nèi)在缺陷 vs 疊片工藝的邏輯優(yōu)勢(shì)

卷繞工藝 (Winding Process)：類(lèi)似于卷壽司，將正極、負(fù)極和隔膜等材料層疊后卷繞成型。

技術(shù)瓶頸：

● 內(nèi)部應(yīng)力與形變

在強(qiáng)行彎曲成弧形時(shí)，卷繞電芯的內(nèi)外側(cè)會(huì)產(chǎn)生巨大的應(yīng)力差異，內(nèi)層受擠壓，外層被拉伸。這不僅會(huì)導(dǎo)致電極材料涂層的脫落，還會(huì)造成電池內(nèi)部界面接觸不良，從而增加內(nèi)阻、降低循環(huán)壽命。競(jìng)品中觀察到的“疊片體尾部折疊”現(xiàn)象正是這種應(yīng)力集中的體現(xiàn) 。

● 空間利用率低

卷繞工藝在弧形兩端會(huì)不可避免地產(chǎn)生“死區(qū)”，即無(wú)法被活性物質(zhì)有效填充的空間，導(dǎo)致能量密度打折扣。

● 一致性差

在微小尺寸下，卷繞的張力控制極為困難，極片對(duì)齊精度低，導(dǎo)致成品電池的容量和內(nèi)阻差異較大，一致性差 。

卷繞弧形電池結(jié)構(gòu)圖

疊片工藝 (E-STACKING Process)：如同堆疊撲克牌，將單個(gè)的正極片、負(fù)極片和隔膜片逐一堆疊，再通過(guò)熱壓成型 。

技術(shù)邏輯與應(yīng)用價(jià)值

● 無(wú)應(yīng)力成型，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定

我們的核心發(fā)明專(zhuān)利(專(zhuān)利號(hào)：2013102115950)詳細(xì)描述了這一制備方法。通過(guò)先堆疊后熱壓的方式，每一層電極材料都能在自然狀態(tài)下貼合成完美的弧度。這種均勻的內(nèi)部結(jié)構(gòu)避免了機(jī)械應(yīng)力，保證了電極界面的緊密貼合，這是我們電池電化學(xué)性能更優(yōu)越、循環(huán)壽命更長(zhǎng)(大于500次)的根本原因 。

● 原生弧形成型，安全性更高

我司的核心工藝是在電芯完成疊片后、在化成(即首次充電激活)之前，通過(guò)熱壓工藝使其一體成型為弧形。原生弧形成型確保了電池內(nèi)部隔膜和電極結(jié)構(gòu)的完整性和一致性，從根本上杜絕了因后期彎折可能導(dǎo)致的內(nèi)部微短路風(fēng)險(xiǎn)，極大地提升了產(chǎn)品的長(zhǎng)期可靠性與安全性。

熱壓成弧形電池工藝

● 極致的空間利用，能量密度更高

疊片工藝可以使電芯的形狀與智能戒指的殼體完美匹配，幾乎沒(méi)有空間浪費(fèi)。結(jié)合我們采用的高能量密度硅碳負(fù)極材料，我們能在同等體積下實(shí)現(xiàn)更高的電量(例如，在競(jìng)品(16mAh)相同的尺寸下我們可做到21mAh)，直接解決了智能戒指的續(xù)航焦慮。

● 更高產(chǎn)品良率

該工藝能有效將外觀不良率控制在3%以下，保證了大規(guī)模量產(chǎn)的品質(zhì)和一致性。

疊片弧形電池結(jié)構(gòu)圖

2.2 結(jié)構(gòu)創(chuàng)新：賦能極致的微型化設(shè)計(jì)

我們通過(guò)實(shí)用新型專(zhuān)利(專(zhuān)利號(hào)：2018200140227)“適用于疊片鋰離子用的隔膜袋帶”，突破了微型電池的制造極限 。

技術(shù)邏輯：

該專(zhuān)利技術(shù)確保了在極窄的寬度下，依然能保持極片堆疊的精確對(duì)齊和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 。

應(yīng)用價(jià)值：

這項(xiàng)技術(shù)解放了智能戒指的工業(yè)設(shè)計(jì)。我們能制造出厚度薄至1mm(通常2mm)，寬度窄至4.1mm(通常6mm)的電池。這使得終端產(chǎn)品可以更輕薄、更符合人體工學(xué)，從而提升佩戴舒適度和時(shí)尚感，拓寬產(chǎn)品的適用人群。

弧形電池應(yīng)用示例

此外，我們持有“電池(弧形-雙頭極耳)”外觀設(shè)計(jì)專(zhuān)利(專(zhuān)利號(hào)：2023308255884)，通過(guò)雙頭極耳等創(chuàng)新設(shè)計(jì)，進(jìn)一步優(yōu)化了電池在戒指內(nèi)的空間布局和連接可靠性 。

格瑞普專(zhuān)利證書(shū)

2.3 安全創(chuàng)新：源于設(shè)計(jì)的可靠性保障

對(duì)于24小時(shí)貼身佩戴的智能戒指，電池安全性是不可逾越的紅線。我們的設(shè)計(jì)理念是從電化學(xué)原理和嚴(yán)苛的檢測(cè)手段雙重保障安全，而非被動(dòng)依賴保護(hù)電路。

全檢測(cè)的邏輯與安全價(jià)值

我們的電池安全，源于每一道工序的嚴(yán)苛把控和精準(zhǔn)檢測(cè)。

● X-Ray 全檢，把控內(nèi)部結(jié)構(gòu)

我們?cè)陔姵卦O(shè)計(jì)及制造環(huán)節(jié)引入了X-Ray全檢測(cè)，對(duì)電池疊片工藝進(jìn)行逐片檢查，確保Overhang(負(fù)極邊緣超出正極邊緣)的準(zhǔn)確性。這一過(guò)程能夠發(fā)現(xiàn)并糾正疊片偏差，從源頭上杜絕安全隱患。同時(shí)，成品電池也通過(guò)X-Ray檢測(cè)其 內(nèi)部結(jié)構(gòu)完整性，避免潛在的結(jié)構(gòu)缺陷。

● 極片 CCD 定位檢測(cè)，提升精準(zhǔn)度

在極片制造環(huán)節(jié)，我們采用CCD高精度定位檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)極片尺寸與位置的全檢。與抽檢不同，這一全覆蓋的檢測(cè)方式顯著提升了工藝的穩(wěn)定性與一致性，確保每一片極片都符合嚴(yán)格的設(shè)計(jì)要求。

應(yīng)用價(jià)值：

通過(guò)Overhang精準(zhǔn)控制、X-Ray全檢測(cè)以及極片CCD全檢的組合，我們能夠最大限度地抑制潛在的鋰枝晶風(fēng)險(xiǎn)，保持電池在長(zhǎng)期循環(huán)下的性能穩(wěn)定。對(duì)于智能戒指等長(zhǎng)時(shí)間貼身佩戴設(shè)備，這意味著更高的安全性、更持久的壽命與容量穩(wěn)定性，并顯著提升用戶信賴與品牌口碑。

2.4 材料創(chuàng)新：能量密度的跨越式突破

為滿足可穿戴設(shè)備對(duì)極致輕薄與超長(zhǎng)續(xù)航的需求，我們?cè)诤诵牟牧象w系上實(shí)現(xiàn)了重大創(chuàng)新，特別聚焦于硅基負(fù)極材料的應(yīng)用與優(yōu)化。

核心技術(shù)：定制化摻硅負(fù)極配方

我們?cè)谪?fù)極材料的研發(fā)中，探索并定制了包括15%摻硅、30%摻硅以及純硅在內(nèi)的多元化配方體系，以應(yīng)對(duì)不同產(chǎn)品對(duì)性能的差異化要求。與傳統(tǒng)石墨負(fù)極相比，硅碳體系在容量和體積能量密度上均表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)，其中100%硅碳負(fù)極的創(chuàng)新配方體系取得了突破性進(jìn)展。

容量提升：其容量相比傳統(tǒng)的石墨負(fù)極提升了27.8%。

體積能量密度提升：關(guān)鍵的體積能量密度提升了17.2%。

應(yīng)用價(jià)值：

通過(guò)硅碳負(fù)極的引入，電池在相同體積下可儲(chǔ)存更多能量，有效延長(zhǎng)設(shè)備續(xù)航;同時(shí)在高倍率和長(zhǎng)循環(huán)條件下依然保持穩(wěn)定輸出。對(duì)于智能戒指等微型可穿戴設(shè)備而言，這意味著在有限空間內(nèi)獲得更長(zhǎng)的使用時(shí)長(zhǎng)和更強(qiáng)的性能支持，從而大幅提升用戶體驗(yàn)與產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

第三章：性能驗(yàn)證——數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的全方位優(yōu)勢(shì)

卓越的工藝和設(shè)計(jì)，最終體現(xiàn)為在各項(xiàng)關(guān)鍵性能指標(biāo)上的全面領(lǐng)先。我們的GRP1607026弧形電池與競(jìng)品的對(duì)比測(cè)試數(shù)據(jù)，直觀地證明了這一點(diǎn) 。

3.1 更高的能量效率，更長(zhǎng)的有效續(xù)航

為何疊片工藝更優(yōu)?

技術(shù)邏輯：

疊片工藝使電極層間的排列更加均勻且緊密，減少了離子遷移路徑的不均衡和局部電流集中問(wèn)題。結(jié)果是更低的內(nèi)阻與更高的活性物質(zhì)利用率，直接帶來(lái)能量密度和效率的提升。

應(yīng)用價(jià)值：

對(duì)于體積受限、功耗集中的智能戒指，疊片工藝電池顯著延長(zhǎng)續(xù)航。更高能量密度讓同尺寸電池提供更持久電量，更低阻值則確保在GPS、心率監(jiān)測(cè)等高功耗場(chǎng)景下依然穩(wěn)定輸出。用戶因此能享受更長(zhǎng)使用時(shí)長(zhǎng)與更少充電頻率，整體體驗(yàn)與信賴感大幅提升。

3.2 更寬的溫度適性，更可靠的全天候佩戴

為何我們的溫度適應(yīng)性更強(qiáng)?

技術(shù)邏輯：

在-20℃的低溫下，電解液粘度增大，離子運(yùn)動(dòng)受阻，電池性能會(huì)急劇下降。我們的戒指電池憑借更優(yōu)化的電解液配方和更穩(wěn)定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，保持了更好的離子通道，因此仍有更高的放電效率。在60℃高溫下，穩(wěn)定的界面則能抑制副反應(yīng)的發(fā)生，同樣保持放電高效率 。

應(yīng)用價(jià)值：

這意味著佩戴智能戒指的用戶無(wú)論是在冬季滑雪還是在夏季的戶外運(yùn)動(dòng)中，設(shè)備都能穩(wěn)定工作，提供不間斷的健康數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和交互功能，這構(gòu)成了產(chǎn)品全天候可靠性的核心。

3.3 更出色的循環(huán)壽命，更長(zhǎng)的產(chǎn)品生命周期

標(biāo)準(zhǔn)電壓(4.4V)：0.5C充放電循環(huán)500次后，容量保持率高達(dá)96% 。

高壓快充(4.35V)：3C充電/1C放電循環(huán)500次后，容量保持率仍可達(dá)到95% 。

技術(shù)邏輯：

電池的壽命衰減，本質(zhì)上是活性材料的損失和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞。我們通過(guò)穩(wěn)定的疊片結(jié)構(gòu)、安全的負(fù)極Overhang設(shè)計(jì)以及先進(jìn)的硅碳負(fù)極和高壓體系，共同構(gòu)建了一個(gè)極其穩(wěn)固的電化學(xué)系統(tǒng)。這使得我們的電池在經(jīng)歷500次深度充放電循環(huán)后，依然能保持95%至96%的容量。特別是我們的快充電池，在3C充電/1C放電的嚴(yán)苛測(cè)試下，500次后容量保持率仍高達(dá)94%-95% 。

應(yīng)用價(jià)值：

500次循環(huán)通常意味著接近兩年的正常使用。高容量保持率向最終用戶承諾了產(chǎn)品的長(zhǎng)期價(jià)值——即使用兩年后，智能戒指的續(xù)航表現(xiàn)不會(huì)出現(xiàn)斷崖式下跌，這直接關(guān)系到用戶的長(zhǎng)期滿意度和復(fù)購(gòu)意愿。

第四章：未來(lái)展望——引領(lǐng)下一代智能戒指電池技術(shù)

作為行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，我們不僅立足當(dāng)下，更著眼于未來(lái)，致力于通過(guò)持續(xù)的技術(shù)突破，定義下一代智能戒指的動(dòng)力核心。

4.1 能量密度的再突破

我們將繼續(xù)深化在硅基負(fù)極材料等前沿領(lǐng)域的研發(fā)，探索更高克容量的新型材料體系。我們的目標(biāo)是在現(xiàn)有尺寸基礎(chǔ)上，將電池容量再提升20%-30%，實(shí)現(xiàn)“充電一次，使用一周”的終極用戶體驗(yàn)。

4.2 充電體驗(yàn)的革命

在保證高能量密度和長(zhǎng)壽命的同時(shí)，我們將致力于提升充電速度。通過(guò)優(yōu)化電極動(dòng)力學(xué)和電解液配方，我們的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)“充電五分鐘，使用一整天”的超級(jí)快充技術(shù)，徹底消除用戶的電量焦慮。

4.3 形態(tài)與集成的終極探索

未來(lái)的智能穿戴將更加無(wú)縫地融入人體。我們正在預(yù)研全柔性電池乃至與生物兼容的電池技術(shù)，探索將電池與戒指結(jié)構(gòu)一體化成型的可能性，為未來(lái)更輕、更柔軟、更智能的穿戴設(shè)備提供終極的動(dòng)力解決方案。

結(jié)論

智能戒指的浪潮已至，而電池技術(shù)是決定品牌能否在這片藍(lán)海中乘風(fēng)破浪的關(guān)鍵。我司憑借獨(dú)有的疊片工藝、系統(tǒng)的專(zhuān)利布局、卓越的產(chǎn)品性能和前瞻的未來(lái)規(guī)劃，已在該領(lǐng)域建立了無(wú)可撼動(dòng)的領(lǐng)導(dǎo)地位。我們的電池不僅是一個(gè)零部件，更是智能戒指產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)續(xù)航、更美設(shè)計(jì)、更高安全性和更強(qiáng)可靠性的核心賦能者。我們已獲得智能戒指頭部品牌的廣泛應(yīng)用和市場(chǎng)驗(yàn)證，并期待與更多行業(yè)先鋒合作，共同定義并引領(lǐng)智能戒指的美好未來(lái)。