近日,三星电机宣布成功研发出一款专为可穿戴设备量身打造的超紧凑全固态电池。这款基于氧化物的小型电池,能量密度高达200 Wh/L,预计将在2026年上半年实现量产。
据悉,这款电池将首先应用于三星电子的Galaxy Ring、Galaxy Watch系列智能手表以及Galaxy Buds系列耳机,未来还有可能扩展到包括智能手机在内的其他设备。这标志着全球首次成功开发出适用于小型全固态可穿戴设备的电池。
三星电机通过其官网展示了这款电池的独特之处。在保持小巧尺寸的同时,该电池的能量密度与传统锂离子电池相当,甚至在某些方面更胜一筹。公司目前正在通过原型评估,积极推广这一创新产品,并计划将其推向更广泛的客户群体。
为确保商业化的顺利进行,三星电机在技术研发方面投入巨大,已获得多项与氧化物基全固态电池相关的专利,并在过去三年内申请了40多项国际专利。这些专利为公司的技术创新和商业化进程提供了坚实的保障。
全固态电池采用不易燃的固体电解质,显著提升了电池的安全性。同时,这种设计还支持多种形状,特别适应超紧凑尺寸的需求。相比之下,传统锂离子电池在超紧凑设计中容易出现褶皱,且需要额外空间来容纳充电时的体积膨胀,从而限制了其小型化的发展。
为了克服这一局限性,三星电机充分利用其在多层陶瓷电容器(MLCC)制造方面的专业知识。通过印刷薄层电极和固体电解质交替堆叠的制造工艺,有效防止了电池的起皱现象,且充电时体积变化极小,无需额外空间。这一创新技术使得该电池成功实现了超紧凑设计,并摆脱了锂离子电池的隔膜依赖。
除了可穿戴设备,固态电池的应用场景正在不断扩展。在汽车领域,我国多家企业如宁德时代、比亚迪、中创新航和国轩高科等都在积极布局固态电池技术,争夺下一代电池技术的制高点。此外,日韩及欧美国家也在固态电池领域展开激烈竞争,形成了各具特色的技术路线。
在储能领域,固态电池成为重点研究技术之一。尤其在用户侧储能领域,固态电池的安全性优势愈加突出,成为人员密集场所对储能系统安全性的首选。近年来,固态和半固态电池在储能项目中的应用逐渐增多,为固态电池技术的发展提供了广阔的市场空间。
此外,固态电池还在低空经济、军事和医疗等领域展现出巨大的应用潜力。随着低空经济的发展,电池厂商开始探索固态电池在电动垂直起降飞行器(eVTOL)等低空飞行领域的应用。在军事领域,国内固态电池企业频频突破,为潜艇、舰艇、飞机等高科技装备提供安全可靠的能源保障。在医疗领域,固态电池技术也开始崭露头角,为植入式医疗器械的性能提升和成本降低提供了新的解决方案。
在消费电子领域,固态电池技术同样备受关注。vivo等手机厂商已经开始尝试将半固态电池技术应用于折叠屏手机等高端产品中,以提升电池的能量密度和安全性。随着技术的不断进步和成本的降低,固态电池有望在消费电子领域得到更广泛的应用和推广。