通過消除世界上所有其他電池技術(尤其是易燃的鋰離子電池)的液體核進入到SoC的固態微米薄層中，電子電路中的每個芯片都可以變成自供電的，從而簡化了印刷電路板設計，去除了目前所需的大電源。

 

Ilika的固態電池現在覆蓋全溫度范圍(從-40℃到+150℃)，使其可用在汽車、工業物聯網(IoT)和其他惡劣環境。

 

ARM和Ilika已經在合作研制自供電的系統級芯片信標(beacon)，它介于可穿戴應用和用于對牲畜進行準確監測的工業IoT應用兩者之間。

 

“我們的固態電池現在可以適應各種規模和操作環境。”在Ilika發布其擴展溫度范圍的固態電池之前，Ilika的首席執行官GraemePurdy對筆者表示，“例如，豐田是我們最早的合作伙伴之一，他們8年來一直資助我們的固態電池研發，并提出了一系列解決方案對方案進行擴展，以生產電動汽車用的大電池。但他們也在篩選我們的材料，幫助將其縮小到芯片尺寸大小。到2025年，我們預測它們將會投入生產。”

 

圖1：全部相同的成分(陽極、陰極、電解質)都被使用但被堆疊在固態芯片上，以降低成本并延長受電設備的續航時間。

 

從易燃鋰離子電池向不可燃固態電池的轉變不會發生在一夜之間。事實上，Purdy預測，使用固態電池的第一批量產的最終用戶產品大約要到2019年面世。第一批進入市場的產品可能會使用獨立式固態電池。

 

然而，一旦擺平所有問題，使用太陽能和振動能量采集的可充電固態電池，以及“充電一次就不用再管的”10年壽命的固態電池供電產品，可能成為準則、標配而非例外。(位于明尼蘇達州ElkRiver的Cymbet公司目前為其250mm2的固態電池提供開發套件，這款電池有可能更早進入市場。)

 

圖2：可充電模塊(右)可以具有背面集成的光伏電池(中間、直立的)，不斷為固態電池(左側、直立的)充電，用于現場無限期的使用壽命，這里是用于溫度傳感器。

 

“我們的固態電池基于鋰離子技術，但是不僅具有固態安全性，能量密度還是后者的兩倍;用戶能以比液態鋰離子電池快6倍的速度充電固態電池，固態電池充電只要15分鐘，而不是1到1.5小時。”Purdy告訴筆者。

 

“就我們與豐田的關系，我們共同擁有適用于電動汽車的大電池的專利，但Ilika完全擁有小電池專利。”Purdy說，“我們的專利覆蓋三個方面：與常規鋰離子相比所用的復合材料;其次，蒸發工藝(而非箔上油墨印刷用的粉末)申請了專利，我們以400℃進行蒸發;第三，我們申請了架構以及組合不同成分方法的專利。”

 

圖3：完整的物聯網(IoT)設備可與其固態電池(這里是在一塊子板上)集成，或者甚至可以集成在同一個系統級芯片(SoC)上，就供電可穿戴設備來說，可以工作10年。

 

根據Purdy的說法，固態電池的關鍵是使用硅陽極，它不需要液體電解質，相對環境更容易集成;即使部分暴露，與液態電解質鋰離子電池相比，對空氣和水分的反應也較弱。

 

Purdy稱手頭上已經有使用擴展溫度范圍IP的許可證可以向工業IoT制造商發放，而對于消費品制造商，則是有正常溫度范圍IP的許可證可以發放。事實上，Ilika的商業模式是絕不會與其被授權客戶發生競爭，而是證明其技術概念，提供設計服務和示例應用。

 

圖4：大批量訂購時，滿布固態電池的晶圓使其制造具有可擴展性和成本效益。

 

Ilika還為使用其授權IP來構建自家芯片的客戶審核了幾家代工廠，包括臺積電(TSMC)。但該公司稱，任何慣常處理化合物半導體(如GaAs、SiC、GaN或OLED)的代工廠都可以制造其固態電池。例如，夏普公司歐洲實驗室正在使用Ilika的IP開發自主的能量采集電源。