Desde as baterias de lítio-íon desde o seu nascimento, sua estrutura básica é quase não mudou. Agora, de uma bateria de lítio-ion estrutura sanduíche Sony é projetado com base no ano, principalmente pela bateria folhas folha positivo e negativo composta, a fim de evitar um curto-circuito entre o positivo e negativo , os eléctrodos positivos e negativos necessário adicionar uma camada de estrutura de membrana polimérica porosa entre as peças polares, de modo que Li + move-se através do septo entre os eléctrodos positivos e negativos. esta concepção pode-se dizer que consistem em mais de duas décadas que lítio estrutura de bateria de iões há grandes alterações, mas, na verdade, existem muitos problemas de uma tal configuração, o primeiro é o problema de segurança é. relativamente baixo ponto de fusão da membrana polimérica, abuso eléctrica ou mecânica leva a abusar ou bateria curto-circuito no interior de um grande número de geradores de calor quando o diafragma ocorre sob termoretraco e de fusão, levando assim ao contacto entre os eléctrodos positivo e negativo directo, provocando consequências desastrosas - fuga térmica.
Além disso, a estrutura de a de iões de lítio densidade de energia da bateria convencional, em particular, existe uma grande desvantagem densidade volumétrica de energia dentro da bateria de iões de lítio capaz de armazenar energia no apenas o material activo do eléctrodo positivo, mas o processo de produção tradicional e a estrutura de tais baterias de lítio presença de um grande número de bateria de iões interno --Al folha de material inactivo, o que irá reduzir consideravelmente a folha de Cu e um separador, e um grande espaço não é utilizado (entre os eléctrodos e o separador entre o compartimento celular e semelhantes) um volume de densidade de energia da bateria de iões de lítio e densidade de energia peso.
Os problemas causados pelo projeto, em última análise, precisam ser resolvidos do ponto de vista do projeto.Os engenheiros da Enovix encontraram inspiração na indústria de semicondutores para resolver esse problema.Nas últimas décadas, a indústria de semicondutores se desenvolveu rapidamente sob o impulso da Lei de Moore. Em 18 meses, o número de transistores em um chip dobrou.Em 1965, quando o Dr. Gordon Moore fez essa previsão, o número de transistores que podem ser integrados em um único chip é de apenas 30. Hoje, cada chip é integrado. Bilhões de transistores Relembrando a história das baterias de íons de lítio, a densidade de energia aumentou apenas cerca de 5% ao ano nas últimas duas décadas, e a demanda por armazenamento de energia a partir de dispositivos eletrônicos aumentou dramaticamente. Na era dos telefones celulares, o celular era cobrado uma vez por semana, e a cobrança na era das máquinas inteligentes tornou-se uma lição diária necessária.
Felizmente, o material Si de base para a indústria de semicondutores também é um ótimo material anódico para baterias de íons de lítio.Um Si pode combinar com 4.4 Li para formar Li4.4Si, e 6C pode combinar com 1 Li para formar LiC6. portanto ânodo de grafite capacidade teórica de apenas 372mAh / g, e a capacidade teórica de material de Si até 4200mAh / g ou mais, o que o torna um material ideal para Si material de eléctrodo negativo e, portanto, o processo de tratamento de materiais madura Si indústria de semicondutores está prevista para aplicação Na indústria de baterias de iões de lítio.
três fundadores da Enovix Lahiri, Shah e Dales design de semicondutores e tem embalagem e experiência de testes, de modo que irá acender um processo de ataque na indústria dos semicondutores e o eléctrodo negativo da bateria de iões de lítio Si juntos por fotolitografia sobre o substrato de Si concebido célula processo de estado sólido de lítio que a estrutura 3D (o processo mostrado abaixo), que inclui, principalmente, o seguinte processo os passos de 1) o primeiro passo é um padrão de silício desenho superfície da bolacha fotorresistente revestido; 2) da mesma causticado, deixando uma porção do eléctrodo de Si negativo, bem como uma parte positiva eléctrodo colector necessita de uma estrutura de suporte; 3) no restante colector de corrente Si eléctrodo negativo e a estrutura de suporte do plaqueamento uma camada fina de metal como um colector de corrente; 4) eléctrodo negativo Si foi depositada sobre a camada de superfície do diafragma cerâmico ;. 5) no espaço remanescente preenchido com a bateria de iões de lítio material positivo eléctrodo preparado é completada, o substrato de Si será laser de corte em pedaços da bateria, a bateria é primeiramente soldada monolítico n um cabo negativo eléctrodo, e secagem, o último destes célula de bateria monolítico 1 mm de espessura torna-se diferentes espessuras e formas são empilhados em demanda.
Esta tecnologia melhora a utilização do espaço de baterias de lítio, desenvolvido na bateria Enovix 75% do espaço pode ser usado para armazenar uma bateria, a densidade de energia é de 1,5 a 3 vezes o volume de uma bateria de iões de lítio convencional, o que para o consumidor eletrônica, sem dúvida, tem um grande apelo.
Outra vantagem é que a membrana de polímero segurança da bateria Enovix, uma bateria de iões de lítio convencional utilizado, fusão irá ocorrer a altas temperaturas e à contracção, causando fuga térmica da bateria de iões de lítio. Este é evitada separador maximamente cerâmico usado na Enovix bateria problema. ainda uma bateria de curto-circuito ocorre, a estrutura de eléctrodo distribuído Enovix micro bateria integrada também pode desempenhar um papel na limitação da propagação de corrente e de calor, melhorando assim ainda mais a segurança do ião lítio bateria. baterias tradicional e um 130mAh 100mAh de um Enovix as baterias são carregadas para 250% SoC, em seguida, picar testes, a estrutura convencional da bateria de iões de lítio fuga térmica ocorre, e de fogo, e o descontrole térmico não ocorre Enovix, Enovix demonstrar plenamente a segurança da bateria.
Para baterias de lítio-íon em termos de custo é muitas vezes o maior inimigo irá processar aplicações na indústria de semicondutores no primeiro de lítio-ion baterias precisam ser resolvidos é como reduzir os custos. Cypress Semiconductor Corp. ajudou suas empresas subsidiárias SunPower produção muito baixo custo de energia solar de alta performance Baterias, com a ajuda da Cypress Semiconductor, da Intel Capital e da Qualcomm Investment, a Enovix começou a usar a tecnologia madura da SunPower para melhorar seu processo de produção em 2014, o que reduzirá significativamente os custos de produção.
A estrutura de baterias de íons de lítio existente é baseada no processo de produção de fita da Sony e sua estrutura limitou o aumento na densidade de energia de volume e na densidade de energia das baterias de íons de lítio. indústrias básicas sobre a bateria para resolver o aproveitamento do espaço é de baixa segurança e questões de baterias de íon de lítio estrutura tradicional, com a maturidade e reduzir o custo da tecnologia é esperado para revolucionar a indústria da bateria de iões de lítio!
