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固态充电电池使用紧凑SMD技术

2020-06-30   点击量:12

TDK电子大中华区压电保护器件产品市场部经理张晓烨


智能穿戴设备为缤纷多彩的生活增添了更多的可能性,未来的发展将要无数的特殊电源以满足新的超低功率半导体和传感器的需求。这关于能量存储介质提出了新的要求:尺寸小,可充电,本质安全,易于装配,低成本且工作寿命长。TDK集团率先推出首例采用紧凑SMD技术的CeraCharge™固态充电电池。


相比于最常用的技术,CeraCharge™属固态充电电池,无任何液体电解质。该电池采用了和MLCC类似的多层技术(如图1),该技术结合了相对高能量密度和小原件体积,以及陶瓷多层元件的安全及大批量制造特性。通过这种技术,高能量密度和最小的元件体积与陶瓷多层元件的安全性及高容量制造优点被结合在一起。此外,采用固态陶瓷电解质还消除了火灾、爆炸或液态电解质泄漏的风险。


图1CeraCharge固态充电电池采用了多层技术


由于采用了SMD技术,该电池非常易于部署,可通过回流焊技术焊接,有助于客户降低终端产品的生产成本。在初始阶段,CeraCharge™可供应EIA1812封装规格(4.5mmx3.2mmx1.1mm)。在1.4V额定电压下,可供应100µAh的容量,初始内部电阻小于200Ω。CeraCharge™额定放电电流为20μA,但能支持1mA(10C)的持续放电。相比于传统可充电或其他类型电池,CeraCharge的工作温度范围更宽,达-20°至+80°C。


根据应用要求,CeraCharge™的充放电循环可完成数十次至上千次,且不会对电气参数出现任何重大损耗(电气参数可达到初始值的80%)。关于短时或脉冲工作,如在蓝牙信号模块传输数据时为其供电,一个CeraCharge™电池可供应幅值约3mA/s的电流。


为提高电池容量和电压,用户可将多个CeraCharge™电池串并联使用。这个特点使其广泛适用于各种应用,例如作为实时时钟(RTC)的备用电池或用作蓝牙信号传输的能量存储装置。


为覆盖更宽广的应用,TDK除了供应当前EIA1812规格的SMD型产品外,还将开发EIA0603等其他规格和容量的CeraCharge™电池。这些应用包括用作能量收集的能量存储装置,通常配合电容器使用;或用作可穿戴设备中的子电池,在发生短时高电流/电压需求时,可平滑电流与电压。


钜大特种电池工程研究院

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