愛(ài)發(fā)科開(kāi)發(fā)出薄膜鋰電擬用于RFID標簽等醫療設備

薄膜鋰充電電池的結構

薄膜鋰充電電池結構和目前重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的材料

　　關(guān)注環(huán)境領(lǐng)域

　　

　　愛(ài)發(fā)科是著(zhù)名的半導體、平面顯示器（FPD）以及太陽(yáng)能電池生產(chǎn)設備廠(chǎng)商?？梢哉f(shuō)，該公司在面向SEMICON JAPAN舉行的記者招待會(huì )上發(fā)布電池技術(shù)表達了這樣一種期待：“今后環(huán)境相關(guān)的業(yè)務(wù)將有望增長(cháng)”（愛(ài)發(fā)科董事長(cháng)兼電子及尖端設備業(yè)務(wù)部部長(cháng)小田木秀幸）。該公司提供名為總承包（Turn-Key）的太陽(yáng)能電池一條龍生產(chǎn)線(xiàn)，并將其定位于重要位置：“除太陽(yáng)能電池等發(fā)電技術(shù)外，把電力儲存起來(lái)以便隨時(shí)使用的電池技術(shù)也非常重要”（小田木秀幸）。

　　

　　薄膜鋰充電電池的市場(chǎng)方面，短期內該公司計劃將其用于無(wú)線(xiàn)標簽（RFID標簽）、智能卡以及植入人體的醫療設備等。該公司認為，如果搶在應小型化和薄膜化要求，還沒(méi)來(lái)得及開(kāi)發(fā)的原充電電池之前上市薄膜鋰充電電池的話(huà)，其需求量將急劇增加。在招待會(huì )上，該公司引用某調查機構的預測：“4年后的2012年，年產(chǎn)量將達100億塊，市場(chǎng)規模將達1萬(wàn)億日元”，強調了薄膜鋰充電電池市場(chǎng)的未來(lái)性。

　　

　　該公司設想的薄膜鋰充電電池用途遠不止這些。從長(cháng)遠來(lái)看，還計劃用于MEMS IC等微電子和環(huán)保發(fā)電。環(huán)保發(fā)電指，將周?chē)h(huán)境中存在的熱（溫差）、振動(dòng)和光等能源轉換成電力。也稱(chēng)為“能量采集（Energy Harvesting）”，目前倍受技術(shù)人員關(guān)注。此前業(yè)界多以“不內置電池也可驅動(dòng)電子元件”的概念來(lái)討論該技術(shù)，但此次愛(ài)發(fā)科的觀(guān)點(diǎn)是，“如果把由熱和振動(dòng)等轉換而來(lái)的電力儲存起來(lái)，將更方便使用”。

　　

　　愛(ài)發(fā)科認為，薄膜鋰充電電池潛力無(wú)限。“如果能開(kāi)發(fā)出大面積的薄膜鋰電，也許還能成為電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力源”（愛(ài)發(fā)科半導體技術(shù)研究所所長(cháng)鄒弘綱）。

　　確立濺鍍、蒸著(zhù)、封裝及靶材的一條龍量產(chǎn)技術(shù)

　

　　薄膜鋰充電電池由正極、負極、電極集電層、固體電解質(zhì)層以及封裝層構成。此次，愛(ài)發(fā)科通過(guò)使用該公司的設備群和愛(ài)發(fā)科材料（ULVAC Materials）的靶材（Target），可完成上述全部結構的生產(chǎn)。正極、固體電解質(zhì)層和電極集電層通過(guò)枚葉式濺鍍裝置（SME-200J）、負極通過(guò)真空蒸著(zhù)裝置（ei-5）、封裝層通過(guò)枚葉式蒸著(zhù)重合裝置（PME-200）生產(chǎn)。濺鍍靶材方面，分別開(kāi)發(fā)出了正極用LiCoO2和固體電解質(zhì)層用Li3PO4。

　

　　愛(ài)發(fā)科表示，確立量產(chǎn)技術(shù)時(shí)最難的是濺鍍和封裝。作為與原濺鍍不同的開(kāi)發(fā)課題，固體電解質(zhì)層的成膜方面存在“形成非晶膜”、“實(shí)現Li3PO4和氮的反應性濺鍍”以及“通過(guò)等離子降低損害”等課題。正極方面存在“加速形成結晶及控制結晶配向”和“由于膜的厚度較厚而需要高速成膜”的課題。封裝方面，需要確保在數μm的薄膜上充分控制水蒸氣透過(guò)量的性能。

　

　　此次，愛(ài)發(fā)科攻克了這些課題，將其全部作為量產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。另外，試制了薄膜鋰充電電池。該公司還計劃在SEMICON JAPAN 2008上，展示根據此次的一條龍量產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)的薄膜鋰充電電池單元（韓國Nuricell生產(chǎn)）。愛(ài)發(fā)科透露，Nuricell已開(kāi)始樣品供貨。