リチウムイオン電池の基本構造はほとんど変わっていませんが、今年のソニーのサンドイッチ構造をベースとしたリチウムイオン電池の構造は、正極と負極の短絡を防ぐため、主に正極と負極から構成されています。陽極と陰極の間にダイヤフラムを通ってLi +を移動させるために、正極と負極の間に多孔質高分子膜の層が必要である。この構造設計は20年以上もの間良好であると言える。イオン電池の構造は大きく変化していないが、実際には多くの問題を抱えており、第一は安全性の問題であり、融点が比較的低く、電気的乱用や機械的乱用により電池内部の発熱や内部短絡が大きい。その時、ダイアフラムは高温の影響下で収縮して溶融し、正電極と負電極との間の直接接触をもたらし、ひどい結果を引き起こす - 熱暴走。
リチウムイオン電池では、正負の活物質のみを貯蔵することができるが、従来の製造プロセスや電池構造では、リチウムを生成するため、リチウムイオン電池のエネルギー密度、特に体積エネルギー密度におけるリチウムイオン電池の構造は大きな欠点がある。 Al箔、Cu箔、セパレータなどの非イオン活物質内部には非活物質が多く存在し、電極と隔膜間、電池芯とハウジング間などには多量の未使用空間があり、リチウムイオン電池の体積エネルギー密度と重量エネルギー密度。
デザインの面で、最終的なニーズの決済に起因する設計上の問題は、Enovixのエンジニアは、半導体業界からこの問題のインスピレーションへの解決策を見つけた。半導体業界では、ムーアの法則の急速な発展は、過去数十年で駆動し、各チップ上のトランジスタの数1965年にこの予測を行うために18ヶ月に倍増する??博士ゴードン・ムーアは、単一のチップ上のトランジスタの数を統合することができる唯一の30ですが、今日はすべての単一のチップが統合されています電子記憶デバイスの需要が大幅に増加している一方で、トランジスタの数十億。一方では、過去20年の時間のリチウムイオン電池の開発の歴史は、そのエネルギー密度は、機能を年間だけで約5％の率を高めるために、週に一度、しかし、インテリジェントなマシン料の時代へのモバイル電荷の機械の時代は、毎日必要な宿題となりました。
幸いなことに、Si材料は、半導体産業の基礎であり、リチウムイオン電池はまた、4.4 Li4.4Siと組み合わせて形成されたSi-LIの非常に優れた負極材料であって、結合フォームLiC6有するC 6 Liに対する従ってグラファイトアノードのみ372mAh / gの理論容量、及びSi負極材料に理想的な材料になり、そのため半導体産業の成熟のSi材料処理プロセスがアプリケーションに期待されている4200mAh / g以上までのSi材料の理論容量リチウムイオン電池業界。
Enovixの3人の創設者ラヒリ、シャーとデールズ半導体のデザインとパッケージングとテストの経験を持っているので、彼らは、Si基板上にフォトリソグラフィによって一緒に半導体業界とSi負極のリチウムイオン電池では、エッチングプロセスを点灯します主に以下の工程を含む3D構造（プロセスを以下に示す）、プロセス設計固体リチウムイオン電池は、1）最初のステップは、パターンを描画するフォトレジストコーティングされたシリコンウエハ表面である; 2）それらSiの負極の部分を残して、エッチング、ならびに正極集電部は、支持構造を必要と; 3）残りのSi負極集電体及び支持構造体は、集電体としての金属薄層をメッキで; 4） SI負極5）作製した正極材料のリチウムイオン電池が完成されると、Si基板をレーザ電池の小片に切断され充填された残りの空間には、電池は、モノリシックn個の第一溶接さ;.セラミック振動板の表面層上に堆積させました負の鉛と乾燥した後、これらの最後の1mm厚の単セル電池は、異なる厚さと形状の電池の必要に応じて積み重ねられます。
この技術は、非常にスペースの75％が、電池を格納するために使用することができ、エネルギー密度が消費者のための従来のリチウムイオン電池の1.5から3倍の体積である電池Enovixで開発、リチウムイオン電池の容量の利用率を向上させ電子製品は間違いなく大きな魅力です。
別の利点は、ポリマー膜Enovixバッテリーの安全性、使用される従来のリチウムイオン電池は、溶融は、リチウムイオン電池の熱暴走を引き起こし、高温収縮で起こることである。電池Enovixに使用されるこの回避される最大限セラミックセパレータ問題。さえバッテリ短絡が発生し、Enovixマイクロ電池を一体化分散電極構造はまた、このようにして、電池の安全性を高め、電流及び熱の広がりを制限する役割を果たし得る。Enovixの伝統的130mAh 100mAhはリチウムイオン電池を電池は、250％のSoCに充電次にテストを刺す、従来の熱暴走が発生したリチウムイオン電池の構造、及び火災、及び熱暴走がEnovixを生じないが、Enovixは完全に電池の安全性を実証します。
多くの場合、最大の敵は、最初のリチウムイオン電池では、半導体業界のアプリケーションを処理する解決する必要がされ、コストの面でリチウムイオン電池の場合は、コストを削減する方法である。サイプレスセミコンダクタ社は、高性能の太陽のその子会社サンパワー、非常に低コスト生産を助けましたバッテリーは、サイプレスセミコンダクタでは、インテルとクアルコムの投資会社の投資会社は、大幅に生産コストを削減する彼らの生産プロセスを改善するためにサンパワー成熟した技術では2014年以来、Enovix会社を支援します。
製造プロセスにおける従来のリチウムイオン電池の構造は、ソニーのテープに基づいて進化し、構造は、体積エネルギー密度および重量エネルギー密度を向上させるために、リチウムイオン電池が制限されている、Enovixは、3DのSiセル工程は、半導体に基づいて開発されましたバッテリー上の基幹産業は、リチウムイオン電池業界に革命をもたらすことが期待されて成熟して、スペース利用は、リチウムイオン電池の伝統的な構造の低及び安全性の問題で解決し、技術のコストを削減します！
