固態(tài)鋰微電池應(yīng)用的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)總結(jié)

固態(tài)鋰技術(shù)將提供快速充電能力，同時(shí)為無線通信提供大電流脈沖。鋰離子微型電池最多只能提供兩倍的額定電流，因此產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員傾向于使用更高容量的電池來滿足脈沖電流要求。固態(tài)鋰微電池通過提供超過 10 倍的額定容量解決了這個(gè)問題。

最后，與鋰離子紐扣電池相比，固態(tài)鋰技術(shù)的保質(zhì)期更長。這來自其顯著降低的泄漏。雖然典型的鋰離子微型電池可能會(huì)在兩到三個(gè)月內(nèi)完全耗盡電量，但固態(tài)鋰微型電池可能需要四年或更長時(shí)間才能降至其完全充電狀態(tài)的一半。

外形自由

過去，圓柱形外形是制造商最容易制造的。鋰離子電池的液體電解質(zhì)也需要特殊的保護(hù)性包裝。雖然棱柱形和矩形軟包電池可用于智能手表、智能手機(jī)和其他更大容量的設(shè)備，但這些選項(xiàng)通常不適用于連接健康的可穿戴設(shè)備和可穿戴設(shè)備。此外，鋰離子電池通常僅提供一小部分標(biāo)準(zhǔn)尺寸。

相比之下，固態(tài)鋰微電池可實(shí)現(xiàn)可定制的矩形形狀因數(shù)。隨著 1 mAh 至 100 mAh 產(chǎn)品類別的無陽極固態(tài)鋰化學(xué)物質(zhì)的出現(xiàn)，現(xiàn)在可以使用經(jīng)過驗(yàn)證的大批量卷對卷制造技術(shù)來沉積微電池的陰極和固體電解質(zhì)。然后以定制的長度和寬度從卷筒上切割單元電池，并根據(jù)特定容量和最終產(chǎn)品的要求將矩形電池堆疊到所需的高度。

擴(kuò)展的設(shè)計(jì)選項(xiàng)

固態(tài)鋰技術(shù)相對于鋰離子的優(yōu)勢也將使開發(fā)人員有機(jī)會(huì)以新的方式看待舊挑戰(zhàn)。例如，對于鋰離子電池，如果設(shè)計(jì)人員需要 30 mAh 的容量，他們通常會(huì)選擇一個(gè) 30 mAh 的電池，而不是兩個(gè) 15 mAh 的電池。這是因?yàn)閮晒?jié) 15 mAh 電池的總?cè)萘刻蟆?

固態(tài)鋰微電池并非如此。如果更適合產(chǎn)品，則可以使用兩個(gè) 15 mAh 微電池。

或者，產(chǎn)品開發(fā)人員可以優(yōu)化他們的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，以獲得更長的電池壽命或擴(kuò)展功能集，或兩者的平衡。與那些必須提供最具挑戰(zhàn)性的連接設(shè)備功能組合的產(chǎn)品相比，空間最受限的產(chǎn)品具有不同的要求。

更簡單的設(shè)計(jì)，更低的 BOM

鋰離子電池需要安全保護(hù)電路，而固態(tài)鋰電池則不需要。消除此電路可減少組件數(shù)量和材料清單 (BOM) 成本，同時(shí)簡化產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

鋰離子電池還需要更復(fù)雜的充電電路來實(shí)現(xiàn)更安全的充電過程，以確保電池的可靠性，而這些組件也增加了成本、電路板面積和復(fù)雜性。相比之下，固態(tài)鋰微電池使用恒壓充電方法，與最快充電的基于鋰離子的設(shè)計(jì)相比，這需要一種簡單、低成本的解決方案，同時(shí)實(shí)現(xiàn)快兩到三倍的充電速率。

表面貼裝器件組裝

無陽極固態(tài)鋰化學(xué)不僅簡化了電池制造，而且在將電池組裝到具有低溫(高達(dá) 160°C)回流曲線的 PCB 上時(shí)，還可以使用標(biāo)準(zhǔn)表面貼裝技術(shù) (SMT)。由于固態(tài)鋰微電池中沒有鋰陽極或鋰陽極極少，特別是在制造或基本放電狀態(tài)下，鋰在組裝過程中不會(huì)對 SMT 烘箱中的高溫發(fā)生反應(yīng)。

其次，微型電池由堆疊、封裝、然后在側(cè)端金屬化的單元電池構(gòu)成，以創(chuàng)建用于直接 PCB 連接的電氣終端。這將使固態(tài)鋰微電池看起來比傳統(tǒng)電池更像多層陶瓷電容器(MLCC)。

這種扁平的長方體固態(tài)鋰微電池將在典型的 SMT 工藝中加入其他表面貼裝組件。這將節(jié)省 PCB 面積，減少組裝時(shí)間，并消除鋰離子電池所需的紐扣電池插座和手動(dòng)組裝或焊接的成本。

固態(tài)鋰微電池技術(shù)有望支持各種新的連接設(shè)備，同時(shí)顯著改進(jìn)現(xiàn)有設(shè)備。這些應(yīng)用范圍從更纖薄、更時(shí)尚、功能豐富的健身和健康追蹤環(huán)到具有擴(kuò)展處理和連接功能的助聽產(chǎn)品，這些產(chǎn)品看起來更像是消費(fèi)者耳塞而不是助聽器。

開發(fā)人員在他們的產(chǎn)品創(chuàng)新之旅中也將擁有更多的選擇。其中包括外形自由度、更簡單的設(shè)計(jì)和更低的 BOM 成本，以及將更多功能集成到更小的設(shè)備中的能力，這些設(shè)備可以在兩次充電之間運(yùn)行更長的時(shí)間并更快地充電。