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發(fā)布日期：2024年12月10日
蘋果公司最近宣布將在其可穿戴設(shè)備中植入可能影響數(shù)十億人的健康功能。Apple Watch現(xiàn)在可提供睡眠呼吸暫停通知功能，而AirPods Pro 2則通過(guò)臨床級(jí)非處方助聽(tīng)器提供全球首個(gè)一體化聽(tīng)力健康體驗(yàn)。[1]這兩款可穿戴設(shè)備的共同關(guān)鍵部件都是電池。這些設(shè)備需要具備長(zhǎng)時(shí)間工作的能力，即使在用戶睡覺(jué)或處于嘈雜環(huán)境時(shí)，也能持續(xù)提供所需的體驗(yàn)和幫助。
本文將探討固態(tài)鋰微型電池及其對(duì)可穿戴設(shè)備市場(chǎng)的影響。
可穿戴設(shè)備電池技術(shù)
固態(tài)鋰微型電池技術(shù)發(fā)展迅速，尤其是在可穿戴設(shè)備、可聽(tīng)設(shè)備和小型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的應(yīng)用方面。與使用液態(tài)或凝膠電解質(zhì)的傳統(tǒng)鋰離子電池不同，固態(tài)微型電池使用固態(tài)電解質(zhì)，從而提高了安全性和能量密度。與傳統(tǒng)的鋰離子電池相比，這些電池的壽命更長(zhǎng)，充電時(shí)間更短，而且更耐熱，因此適用于緊湊型高性能應(yīng)用。
固態(tài)微型電池的現(xiàn)狀
固態(tài)鋰微型電池前景廣闊，但其商業(yè)應(yīng)用仍處于發(fā)展階段。一旦解決了阻礙其廣泛應(yīng)用的制造和成本難題，其小巧的外形、耐用性和能量性能將有望為下一代可穿戴設(shè)備提供支持。
盡管如此，一些大公司仍在積極開(kāi)發(fā)采用固態(tài)微型電池的可穿戴設(shè)備。例如，三星公司一直在為其Galaxy可穿戴設(shè)備系列（包括Galaxy Watch和Galaxy Ring）探索固態(tài)電池技術(shù)。[2],[3]其他公司（如TDK）也在可穿戴設(shè)備固態(tài)電池解決方案方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步（圖 1），與現(xiàn)有技術(shù)相比，此電池壽命有可能延長(zhǎng)100倍。[4]
圖1：用于下一代CeraCharge?的固態(tài)單體電池材料 （圖源：TDK Corporation）
固態(tài)微型電池的主要優(yōu)勢(shì)
與傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰 (LFP) 電池相比，固態(tài)微型電池具有多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。它們能以更小的體積儲(chǔ)存更多的能量，從而為日常佩戴或連接在房屋周圍的設(shè)備提供更緊湊、更強(qiáng)大的電池。它們還可以通過(guò)更快的充電速度減少停機(jī)時(shí)間，同時(shí)固態(tài)電解質(zhì)有助于最大限度地降低泄漏、過(guò)熱和熱失控的風(fēng)險(xiǎn)，從而提高整體安全性。此外，固態(tài)電解質(zhì)還能減少電池隨時(shí)間推移而退化的現(xiàn)象。最后，固態(tài)材料的特性可以讓電池更薄、適應(yīng)性更強(qiáng)，從而推動(dòng)了可穿戴和柔性電子產(chǎn)品的創(chuàng)新。
新品介紹
固態(tài)微型電池如果與合適的器件搭配，將在可穿戴設(shè)備和其他小型傳感產(chǎn)品的未來(lái)發(fā)展中發(fā)揮舉足輕重的作用。貿(mào)澤提供了來(lái)自Vishay和TDK InvenSense的新一代產(chǎn)品，這些產(chǎn)品可顯著提升現(xiàn)代緊湊型設(shè)備和新興可穿戴應(yīng)用的性能。
Vishay?VEMD8082硅PIN光電二極管是一種高性能光電二極管，適用于健康監(jiān)測(cè)設(shè)備等可穿戴設(shè)備。它對(duì)可見(jiàn)光和近紅外光的敏感度使其成為心率和SpO?等精確生物測(cè)量應(yīng)用的理想選擇，而其纖薄的外形使其能夠集成到狹小的空間中。低暗電流可將無(wú)光時(shí)的噪音降至最低，而其快速響應(yīng)時(shí)間可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。此外，其低功耗性能可延長(zhǎng)電池壽命，適合連續(xù)監(jiān)測(cè)任務(wù)。
TDK InvenSense EV_ICM-45605評(píng)估板是用于ICM-45605的綜合開(kāi)發(fā)平臺(tái)。ICM-45605是一款高性能六軸MEMS運(yùn)動(dòng)跟蹤傳感器，集成了一個(gè)三軸加速計(jì)和一個(gè)三軸陀螺儀。該平臺(tái)以Microchip Technology的SAMG55 MCU為核心，可快速評(píng)估和開(kāi)發(fā)基于傳感器的應(yīng)用，包括可聽(tīng)設(shè)備、可穿戴設(shè)備、虛擬現(xiàn)實(shí) (VR) 和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR) 眼鏡等尖端應(yīng)用。
結(jié)語(yǔ)
固態(tài)微型電池仍處于早期開(kāi)發(fā)階段，但它們具有性能和安全方面的優(yōu)勢(shì)，非常適合現(xiàn)代緊湊型設(shè)備，尤其是下一代可穿戴設(shè)備。
資料來(lái)源：
[1]https://www.apple.com/newsroom/2024/09/apple-introduces-groundbreaking-health-features/
[2]https://www.techradar.com/health-fitness/samsung-galaxy-watch-could-get-a-massive-battery-life-boost-thanks-to-solid-state-technology
[3]https://www.prnewswire.com/news-releases/all-solid-state-battery-for-wearables-unveiled-by-semco-samsung-electro-mechanics-302265197.html
[4]https://www.tdk.com/en/news_center/press/20240617_01.html
