全固態(tài)電池商用率先落地“微小”器械

摘要

目前，全固態(tài)電池已在穿戴電子、醫(yī)療設(shè)備、烹飪?cè)O(shè)備等強(qiáng)調(diào)精密、小巧、安全、穩(wěn)定的設(shè)備中試水應(yīng)用。

近期外媒消息，三星正開發(fā)全固態(tài)電池“Dream Battery”，最快將于今年四季度搭載智能戒指面市。

三星規(guī)劃，“Dream Battery”全固態(tài)電池目前能量密度為200Wh/L，2025Q4將提升至360Wh/L，在2025Q4應(yīng)用于新款Galaxy Ring（第二代智能戒指），2026Q4再提升至400Wh/L，并將全固態(tài)電池技術(shù)擴(kuò)展至新款Galaxy Buds（耳機(jī)），在2027年應(yīng)用于智能手表產(chǎn)品。

結(jié)合海內(nèi)外進(jìn)展，相比于在2027初步實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的量產(chǎn)目標(biāo)，一些“微小”場(chǎng)景或成為全固態(tài)電池商業(yè)化落地最快的應(yīng)用場(chǎng)景。

全固態(tài)電池電芯越大，固-固界面越難控制，將電池做大是一個(gè)難題。到2024年末，業(yè)內(nèi)全固態(tài)電池集中在20Ah水平，最大不超過40Ah。到2025年比亞迪、一汽披露研制容量超過60Ah的全固態(tài)電池，并表示如果對(duì)全固態(tài)電池進(jìn)行模組系統(tǒng)集成需在外部施加壓力（比亞迪試驗(yàn)10~20MPa），以保證大容量全固態(tài)電池的穩(wěn)定。

微小場(chǎng)景中電池型號(hào)通常為紐扣電池，正好規(guī)避了這一難點(diǎn)，全固態(tài)電池的高能量密度、安全的優(yōu)勢(shì)得以顯現(xiàn)。目前，全固態(tài)電池已在穿戴電子、醫(yī)療設(shè)備、烹飪?cè)O(shè)備等強(qiáng)調(diào)精密、小巧、安全、穩(wěn)定的設(shè)備中試水應(yīng)用。

除了三星，日本電池企業(yè)Maxell和英國(guó)Ilika Technologies以及國(guó)內(nèi)屹鋰科技也披露了類似的應(yīng)用，不僅局限于消費(fèi)電子，還包括炊具、醫(yī)療器械等。

2025年1月，日本電池企業(yè)Maxell宣布，其全固態(tài)電池產(chǎn)品“PSB401010H”被應(yīng)用于Co-Works、吉野家聯(lián)合開發(fā)的無線烹飪溫度裝置“NICK”。PSB401010H采用硫化物電解質(zhì)技術(shù)路線，尺寸為10.5mm x 10.5mm x 4.0mm，標(biāo)稱容量為8mAh，標(biāo)稱電壓為2.3V。

在這一案例中值得借鑒的是全固態(tài)電池的寬溫性、安全性優(yōu)勢(shì)得以發(fā)揮。因NICK是針對(duì)牛肉炊具開發(fā)的無線烹飪溫度裝置，電池滿足無線通訊的穩(wěn)定供電要求之外，還需要在超100℃的環(huán)境中工作。Maxell表示，即使經(jīng)過最高溫度250℃下的回流焊工序，PSB401010H容量和負(fù)載特性等基本特性并未發(fā)生劣化。

英國(guó)Ilika Technologies公司開發(fā)了毫米級(jí)全固態(tài)電池，用于癲癇和帕金森患者的神經(jīng)刺激裝置以及植入肺動(dòng)脈的血壓傳感器，全固態(tài)電池在微型醫(yī)療器械領(lǐng)域表現(xiàn)可觀發(fā)展前景。

毫米級(jí)固態(tài)電池具有小尺寸、高能量密度和長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)，不僅為微型醫(yī)療設(shè)備提供安全、可靠的電源解決方案，還有助于延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命并提高患者的舒適度。

Ilika Technologies已經(jīng)與Cirtec Medical合作，在美國(guó)完成了Stereax微型固態(tài)電池生產(chǎn)線的安裝，專為醫(yī)療應(yīng)用設(shè)計(jì)，并已通過用戶驗(yàn)收測(cè)試（UAT），為正式生產(chǎn)做準(zhǔn)備。

國(guó)內(nèi)專注于硫化物全固態(tài)電池與硫化物固態(tài)電解質(zhì)材料的屹鋰科技，也在2024年就披露其小Ah全固態(tài)電池也率先在消費(fèi)電子領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)商用，類似三星，在智能手環(huán)、智能耳機(jī)、智能手表類穿戴消費(fèi)電子上落地。

2024年，屹鋰科技就實(shí)現(xiàn)制備出2Ah及5Ah的全固態(tài)電池軟包電芯的研發(fā)制備，實(shí)現(xiàn)能量密度達(dá)到410Wh/kg，充放電循環(huán)壽命達(dá)到2000次以上，固態(tài)電池核心材料硫化物電解質(zhì)離子電導(dǎo)率達(dá)到17ms/cm。同時(shí)，公司還在進(jìn)行電摩、車端等多元領(lǐng)域的市場(chǎng)開拓。未來5年，屹鋰科技預(yù)計(jì)規(guī)劃建設(shè)26GWh全固態(tài)鋰電池產(chǎn)能。