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可穿戴設備電源方案迎來革新突破

文章來源：永阜康科技更新時間：2025/3/14 18:06:00

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固態鋰微型電池

蘋果公司近期宣布將在其可穿戴設備中植入可能影響數十億人的健康功能。Apple Watch現在可提供睡眠呼吸暫停通知功能，而AirPods Pro 2則通過臨床級非處方助聽器提供全球首個一體化聽力健康體驗。[1]這兩款可穿戴設備的共同關鍵部件都是電池。這些設備需要具備長時間工作的能力，即使在用戶睡覺或處于嘈雜環境時，也能持續提供所需的體驗和幫助。

本文將探討固態鋰微型電池及其對可穿戴設備市場的影響。

可穿戴設備電池技術

固態鋰微型電池技術發展迅速，尤其是在可穿戴設備、可聽設備和小型物聯網設備的應用方面。與使用液態或凝膠電解質的傳統鋰離子電池不同，固態微型電池使用固態電解質，從而提高了安全性和能量密度。與傳統的鋰離子電池相比，這些電池的壽命更長，充電時間更短，而且更耐熱，因此適用于緊湊型高性能應用。

固態微型電池的現狀

固態鋰微型電池前景廣闊，但其商業應用仍處于發展階段。一旦解決了阻礙其廣泛應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備提供支持。

盡管如此，一些大公司仍在積極開發采用固態微型電池的可穿戴設備。例如，三星公司一直在為其Galaxy可穿戴設備系列（包括Galaxy Watch和Galaxy Ring）探索固態電池技術。[2],[3]其他公司（如TDK）也在可穿戴設備固態電池解決方案方面取得了長足進步（圖2），與現有技術相比，此電池壽命有可能延長100倍。[4]

圖：用于下一代CeraCharge™的固態單體電池材料（圖源：TDK Corporation）

固態微型電池的主要優勢

與傳統的磷酸鐵鋰（LFP）電池相比，固態微型電池具有多項優勢。它們能以更小的體積儲存更多的能量，從而為日常佩戴或連接在房屋周圍的設備提供更緊湊、更強大的電池。它們還可以通過更快的充電速度減少停機時間，同時固態電解質有助于極大限度地降低泄漏、過熱和熱失控的風險，從而提高整體安全性。此外，固態電解質還能減少電池隨時間推移而退化的現象。而后，固態材料的特性可以讓電池更薄、適應性更強，從而推動了可穿戴和柔性電子產品的創新。

新品介紹

固態微型電池如果與合適的器件搭配，將在可穿戴設備和其他小型傳感產品的未來發展中發揮舉足輕重的作用。貿澤提供了來自Vishay和TDK InvenSense的新一代產品，這些產品可顯著提升現代緊湊型設備和新興可穿戴應用的性能。

圖：Vishay VEMD8082硅PIN光電二極管（圖源：貿澤電子）

Vishay VEMD8082硅PIN光電二極管是一種高性能光電二極管，適用于健康監測設備等可穿戴設備。它對可見光和近紅外光的敏感度使其成為心率和SpO₂等精確生物測量應用的理想選擇，而其纖薄的外形使其能夠集成到狹小的空間中。低暗電流可將無光時的噪音降至極低，而其快速響應時間可實現實時監控。此外，其低功耗性能可延長電池壽命，適合連續監測任務。

圖：TDK InvenSense EV_ICM-45605評估板（圖源：貿澤電子）

TDK InvenSense EV_ICM-45605評估板是用于ICM-45605的綜合開發平臺。ICM-45605是一款高性能六軸MEMS運動跟蹤傳感器，集成了一個三軸加速計和一個三軸陀螺儀。該平臺以Microchip Technology的SAMG55 MCU為核心，可快速評估和開發基于傳感器的應用，包括可聽設備、可穿戴設備、虛擬現實（VR）和增強現實（AR）眼鏡等尖端應用。

結語

固態微型電池仍處于早期開發階段，但它們具有性能和安全方面的優勢，非常適合現代緊湊型設備，尤其是下一代可穿戴設備。

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