【導讀】隨著固態鋰電池技術的采用，特別是對於電動汽車（EV）
，對於需要高能量密度和小尺寸、可定製外形組合的1至100毫安時（mAh）的de新xin興xing應ying用yong而er言yan，它ta同tong樣yang具ju有you吸xi引yin力li。最zui新xin的de固gu態tai鋰li製zhi造zao和he封feng裝zhuang進jin步bu在zai不bu犧xi牲sheng性xing能neng或huo能neng量liang密mi度du的de情qing況kuang下xia提ti高gao了le微wei電dian池chi容rong量liang和he循xun環huan壽shou命ming
，並bing為wei定ding製zhi微wei電dian池chi形xing狀zhuang和he尺chi寸cun創chuang造zao了le廣guang泛fan的de新xin選xuan擇ze。

隨著固態鋰電池技術的采用，特別是對於電動汽車（EV）
，對於需要高能量密度和小尺寸、可定製外形組合的1至100毫安時（mAh）的de新xin興xing應ying用yong而er言yan，它ta同tong樣yang具ju有you吸xi引yin力li。最zui新xin的de固gu態tai鋰li製zhi造zao和he封feng裝zhuang進jin步bu在zai不bu犧xi牲sheng性xing能neng或huo能neng量liang密mi度du的de情qing況kuang下xia提ti高gao了le微wei電dian池chi容rong量liang和he循xun環huan壽shou命ming，並bing為wei定ding製zhi微wei電dian池chi形xing狀zhuang和he尺chi寸cun創chuang造zao了le廣guang泛fan的de新xin選xuan擇ze。

例如，固態鋰（Li）weidianchidekeyongxing，shiyongjingguoyanzhengdewuyangjihuaxuechengfenzhizao，bingqiebiyiqiandedianchijishugengjukekuozhanxingdeshengchanhezuzhuangjishujiangshihulianjiankangchanpinkaifarenyuannenggoutianjiagongnengbingyanchangchongdianjiangeshijian。tahaijiangyunxukaifarenyuanchuangjiangongnenggengqiangda，gengshushidejiankanggenzonghuan，shenzhifuzhuangyijixuyaowuxianlianjiehegengshushiditieheerdaodeduogongneng“耳戴式設備”，因為最近通過的立法使它們更接近更廣泛的非處方（OTC）聽力輔助可用性。

隨著固態鋰微電池的采用
，開發人員將利用兩個主要進步的力量：更高的體積能量密度（VED）和外形尺寸自由度。

增加虛擬經濟對話

在評估可穿戴設備和耳戴式設備的電池技術時，最重要的能量密度指標是每單位體積或VED可以存儲多少能量。電池的VED越高，它可以存儲的能量就越大。VED通過除以體積的能量來計算

，以瓦特小時每升（Wh / L）為單位。如果兩個電池具有相同的容量，其中一個電池的尺寸是其兩倍，則較小的電池具有兩倍的VED。

VED在確定助聽器的尺寸（例如）fangmianqizhezhiguanzhongyaodezuoyong，tashifoukeyibeisuzaochengshushidishiheerdao，yijitashifoukeyijiehebiyaodegongnenglaiyouhuashengyinfangdahebaozhendu
，yijiqitazhutinggongneng。tahaixuyaozaichongdianqianjinkenengchangshijiandichixu。

VED對於數字健康和運動/健身可穿戴設備也很重要。例如，健康跟蹤環現在可以監測睡眠、心率、心率變異性、呼吸、溫度

、血氧、步數和卡路裏
，並具有葡萄糖和血壓監測等附加功能。為這些應用的無線連接供電需要小電池，並提供盡可能高的VED。

在過去的二十年中，鋰離子紐扣電池微電池一直是這些設備的主要選擇。鋰離子（Li-ion）電dian池chi中zhong使shi用yong的de電dian解jie質zhi在zai滲shen入ru環huan境jing空kong氣qi時shi容rong易yi受shou到dao環huan境jing空kong氣qi的de影ying響xiang並bing造zao成cheng損sun壞huai
，因yin此ci製zhi造zao商shang必bi須xu包bao括kuo安an全quan機ji製zhi和he包bao裝zhuang
，因yin為wei它ta們men占zhan用yong空kong間jian，進jin一yi步bu減jian少shaoVED。這些鋰離子電池還需要厚厚的內壁和隔板來保護它們
，因此很難為新一代可穿戴設備產品供電，這些產品需要更高的VED才能實現新功能和/或更長的充電時間。

gutailiweidianchitongguotigongbichuantonglilizidianchigengduodegaijinlaijiejuezhexiewenti。shouxian
，tamenshixianleyizhongbuxuyaoliliziniukoudianchichanpindeyetidianjiezhidexinjiagou。ershishiyongbenzhianquandegutidianjiezhi。ciwai，bobuxiugangjibankeyongyugaishanVED，同(tong)時(shi)還(hai)提(ti)供(gong)更(geng)大(da)的(de)機(ji)械(xie)強(qiang)度(du)，減(jian)少(shao)微(wei)電(dian)池(chi)體(ti)積(ji)
，並(bing)用(yong)作(zuo)導(dao)體(ti)和(he)密(mi)封(feng)保(bao)濕(shi)屏(ping)障(zhang)。其(qi)次(ci)，這(zhe)種(zhong)架(jia)構(gou)有(you)助(zhu)於(yu)在(zai)電(dian)池(chi)內(nei)使(shi)用(yong)超(chao)緊(jin)湊(cou)的(de)半(ban)導(dao)體(ti)式(shi)堆(dui)疊(die)和(he)封(feng)裝(zhuang)產(chan)生(sheng)能(neng)量(liang)的(de)電(dian)池(chi)

，從(cong)而(er)進(jin)一(yi)步(bu)改(gai)善(shan)了(le)VED。

針對傳統紐扣電池選項對固態鋰微電池的早期測試表明，VED的改進幅度高達兩倍，充電周期提高了三倍，充電速度提高了一倍以上（圖1）
，高gao脈mai衝chong放fang電dian速su度du提ti高gao了le十shi倍bei以yi上shang。這zhe些xie功gong能neng將jiang改gai善shan耳er戴dai式shi設she備bei等deng產chan品pin的de用yong戶hu體ti驗yan
，這zhe些xie產chan品pin需xu要yao更geng多duo的de處chu理li能neng力li和he更geng長chang時shi間jian更geng頻pin繁fan的de無wu線xian連lian接jie，而er不bu會hui增zeng加jia設she備bei的de尺chi寸cun。

圖 1.固態鋰微電池與其鋰離子前身相比具有多種性能優勢。

除了提高 VED 和其他微電池性能指標外
，固態鋰架構還將設計人員從以前技術的外形尺寸限製中解放出來。

釋放外形創新

傳chuan統tong上shang，電dian池chi是shi圓yuan柱zhu形xing的de，因yin為wei這zhe種zhong外wai形xing尺chi寸cun更geng容rong易yi構gou建jian。對dui於yu含han有you液ye體ti電dian解jie質zhi的de電dian池chi來lai說shuo，這zhe也ye是shi一yi種zhong更geng安an全quan的de包bao裝zhuang選xuan擇ze。對dui於yu智zhi能neng手shou表biao和he智zhi能neng手shou機ji等deng大da容rong量liang設she備bei，存cun在zai一yi些xie棱leng柱zhu形xing和he矩ju形xing袋dai電dian池chi選xuan項xiang，但dan連lian接jie健jian康kang耳er戴dai式shi設she備bei和he可ke穿chuan戴dai設she備bei在zai很hen大da程cheng度du上shang被bei圓yuan柱zhu形xing紐niu扣kou鋰li離li子zi可ke充chong電dian電dian池chi卡ka住zhu。更geng糟zao糕gao的de是shi，隻zhi有you少shao量liang的de標biao準zhun尺chi寸cun可ke供gong選xuan擇ze，除chu非fei高gao產chan品pin量liang證zheng明ming這zhe些xie定ding製zhi尺chi寸cun是shi合he理li的de。

gutailiweidianchitongguoshiyongjingguoyanzhengdedapiliangjuanduijuanzhizaojishu，shixiankedingzhidejuxingwaixingchicun
，congergaibianlezhexiedongtai。zhexiejishuyongyuchenjiweidianchideyinjihegutidianjiezhi。jiexialai，yizidingyidechangduhekuanducongjuantongzhongqiegechudanyuandanyuan。ranhou
，keyigenjusuoxuderongliangjiangzhexiedianchidekedingzhishuliangduidiedaosuoxugaodu（圖2）。

圖 2.電池堆疊可最大限度地提高 VED，並實現可定製的外形尺寸
，並支持兩側的直接印刷電路板（PCB） 連接。結合固體電解質的耐高溫能力，與早期的紐扣電池技術相比
，這種方法簡化了最終產品的組裝。

除(chu)了(le)便(bian)於(yu)針(zhen)對(dui)特(te)定(ding)容(rong)量(liang)和(he)設(she)計(ji)要(yao)求(qiu)進(jin)行(xing)定(ding)製(zhi)外(wai)，固(gu)態(tai)鋰(li)微(wei)電(dian)池(chi)比(bi)紐(niu)扣(kou)電(dian)池(chi)更(geng)堅(jian)固(gu)可(ke)靠(kao)。堆(dui)疊(die)電(dian)池(chi)的(de)封(feng)裝(zhuang)和(he)金(jin)屬(shu)化(hua)使(shi)得(de)連(lian)接(jie)器(qi)可(ke)以(yi)在(zai)兩(liang)側(ce)添(tian)加(jia)，以(yi)實(shi)現(xian)直(zhi)接(jie)的(de)PCB連接。圖3顯示了固態鋰微電池的典型製造流程。由於這些微電池可以承受更高的溫度，因此可以使用標準的表麵貼裝技術（SMT）將微電池組裝到具有較低溫度（高達+160°C）回流焊曲線的PCB上。

圖 3.固態鋰微電池架構使用經過驗證的可擴展卷對卷技術實現電池堆疊，以及通過封裝和金屬化增強的多層芯片堆疊，以實現堅固可靠的1 mAh至100 mAh微電池。

固gu態tai鋰li微wei電dian池chi架jia構gou對dui於yu實shi現xian纖xian薄bo時shi尚shang的de健jian身shen戒jie指zhi的de全quan部bu潛qian力li至zhi關guan重zhong要yao，理li想xiang情qing況kuang下xia
，該gai健jian身shen戒jie指zhi應ying從cong多duo個ge傳chuan感gan器qi輸shu入ru提ti供gong持chi續xu更geng新xin，並bing且qie無wu需xu充chong電dian即ji可ke全quan天tian工gong作zuo。同tong樣yang的de架jia構gou還hai將jiang使shi耳er戴dai式shi設she備bei具ju有you更geng多duo的de處chu理li和he連lian接jie功gong能neng
，看kan起qi來lai更geng像xiang是shi非fei汙wu名ming化hua的de消xiao費fei耳er塞sai。隨sui著zhe它ta們men進jin入ru市shi場chang，這zhe些xie和he其qi他ta連lian接jie的de健jian康kang和he健jian身shen產chan品pin將jiang被bei新xin的de，更geng高gao性xing能neng，高gao能neng量liang密mi度du的de微wei電dian池chi所suo改gai變bian，這zhe些xie微wei電dian池chi可ke以yi以yi可ke定ding製zhi的de外wai形xing尺chi寸cun製zhi造zao
，具ju有you比bi以yi前qian更geng高gao的de精jing度du，效xiao率lv和he可ke擴kuo展zhan性xing。

（來源：中電網，作者：Vijay Parmar）

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