堅實技術優勢
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20+
研發經驗
1100
專利
300+
堅實技術優勢
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工程師
輝能次世代鋰陶瓷電池系統
輝能第三代鋰陶瓷電池系統
輝能第四代鋰陶瓷電池系統
輝能第四代鋰陶瓷電池系統
Logithium ® 獨家極層結構技術
Logithium ®
獨家極層結構技術
Outstanding stability and great development potential.
Logithium ® 為輝能獨家內極層結構技術，採用矽膠濕膜塗佈框膠，具備熱固性特質，在高低溫下皆能保持結構穩定性與優越機械強度，除了加固電芯結構也可作為額外隔離層，擁有阻水與增強極層黏著度之功用，達到防止結構崩壞與邊緣短路雙重防護效果。同時也可減少乾燥室使用面積，進而降低製造成本，是奠定所有技術發展的基石。
Bi-Cell
由 Logithium® 衍生出的 Double Side 厚膜技術，以提升活性材料的塗佈厚度將兩個 Single Cell 結合成 Bi-cell 架構，藉此減少極片堆疊層數、降低整體材料的體積與重量，同時有效地提升電池容量、進而使重量與體積能量密度有顯著的提升，並且可減少隔層與導電等輔助材料用量，進一步優化材料成本結構。
BiPolar+ & MAB
透過 Logithium ® 封裝技術衍伸出的BiPolar+ 獨家堆疊技術，可使極片直接進行串並聯堆疊、大幅減少電芯數量與外部串並聯堆疊所需之空間與材料，從而有效地提升電壓及提高成組效率。透過多個BiPolar+疊加可形成MAB (Multi-Axis BiPolar+)技術。
Logithium® & BiPolar+ 專利
Logithium® 是奠定所有輝能次世代電池技術與量產的平台結構，並為我們目前量產與技術發展的基礎，此平台技術可增強阻水效果與防止電芯邊緣短路。基於此技術所開發出的次世代電池特有框膠隔層架構，自輝能電池芯問世以來，即為核心技術之一，並發展出捲式(Roll to Roll)可高速生產的製造工藝。在現今次世代電池的主流生產方式中，皆可窺見被 Logithium® 影響的軌跡。
Logithium® 最早於2010年即在台灣與歐盟和美國提出技術專利申請，從而衍生出 286 種專利技術，如BiPolar+(2017年於台灣申請；2018年於歐盟與美國申請)、MAB (Multi-Axis BiPolar+) 與Bi-Cell 技術皆源生於此，MAB更於2019年獲得美國創新大獎Edison Award金獎。從專利地圖分析來看，已被業界視為技術典範。
100% 陶瓷隔層 本質安全結構與高結構穩定性
100% 陶瓷隔層
本質安全結構與高結構穩定性
Solving conductivity and brittle issues of oxide electrolyte.
全陶瓷隔層採用不可燃無機氧化物作為材料，具備本質安全與結構堅韌性，作為我們長期技術發展的重要結構，支撐所有技術在發揮最大性能下也能保有穩固的安全性，並已於2012年取得專利。
Components of LCB technology
結構堅韌性
全陶瓷隔層具備極高機械結構穩定性與不可壓縮性，不僅不會受到活性材料充放電過程中膨脹收縮的內部應力影響，也可有效抵抗外部物理性衝擊，避免電池結構損害，有效阻斷短路或熱失控的發生，大幅提升電池在受外力與長期運作下的耐久性，為各種應用場景提供最高等級的安全防護。
極高熱穩定性
全陶瓷隔層具備極高熱穩定性，分解溫度高於1000°C仍能保持結構完整性，並在300°C時也仍擁有電子絕緣效果，顯現其材料的本質安全性，適用於嚴苛溫度環境下的各類應用，大幅降低熱失控風險。
此外，相較於傳統材料，全陶瓷隔層擁有3倍熱傳導效率，提高電池內部散熱效率，有效加速熱量傳導與釋放，即使在高功率輸出下也能維持內部熱穩定，強化電池充放電應用時的安全與壽命表現。
克服捲式生產挑戰，達到高速量產
承襲輝能一貫的研發精神 : 可量產性 (Producible)，如何為具有堅硬結構特質的陶瓷材料，開發出可以捲式生產的工藝，是輝能值得自豪的獨家製程技術。
自2013年開始的Sample Making Line，陶瓷隔層就以塗布的方式製備，相較於燒結的方式，量產和產能增加的可行性，有顯著的差異。2017年輝能完成全捲式工程中試線，陶瓷隔層即可以超過每分鐘10米 (10M/min)的方式塗布。2024年啟用的GWh-level 生產線，將此陶瓷隔層的塗布速度提升到30M/min，並可用雙層塗佈的方式，在塗布極層漿料的同時，一起塗布陶瓷隔層，進一步提高生產效率。預計2026年可以提升生產速度到55M/min。
超流體化全無機次世代電解質 ASM合成的本質安全材料
超流體化全無機次世代電解質
ASM合成的本質安全材料
Active safety mechanism going beyond intrinsic safety.
超流體化全無機次世代電解質為次世代鋰陶瓷電池的最終世代，涵蓋全方位安全性、高能量密度、快充能力、長循環壽命、低溫穩定性能，以及高價值回收率與效益成本商業性。
多重安全防護:
• 本質安全
超流體化全無機次世代電解質的材料本身不可燃，在高溫高壓下也不會產生可燃有毒氣體， 並能預防電池結構崩解及在高溫下產生易燃材料 ，為真正具備本質安全性的材料。
另一技術路線硫化物固態電解質，在高溫氧化環境下會釋放出高度易燃氣體硫蒸氣，產生自燃現象，而受到外力破壞導致崩壞時，使穩定的基本態鋰離子轉為激發態自由基鋰金屬，成為高溫下易燃材料，為非本質安全性材料。
• 主動安全
超流體化全無機次世代電解質本身也是一個主動安全機制，由 ASM 成分組成，遇到高溫高壓下時會自動分解為ASM成分，自主穩定正極晶體，避免其高溫崩壞產生氧及熱，並在負極將其從激發態變為基本態，有效阻斷熱失控發生，具備主動安全特性。
高離子導通率 & 良好介面接觸性
輝能超流體化全無機次世代電解質，經第三方SGS認證室溫25°C離子導電率達全球最高57 mS/cm，為現有液態有機電解質及硫化物固態電解質的5-6倍。且即使在-20°C的低溫條件下，也比固態硫化物電解質及液態電解質在室溫下的離子導電率高，保有傳導優勢，維持 >90%放電效率，遠優於傳統電池在低溫下常見的效能衰退，顯性超流體化全無機次世代電解質技術可突破此瓶頸，大幅提升極端氣候下的性能可靠度與穩定性。
高導電率的超流體化全無機次世代電解質，搭配輝能三大技術之一的100%陶瓷隔層，解決了使用100%複合矽負極可能有的膨脹問題，無須額外加壓即成功提升了電解質與活性材料的介面接觸，確保材料間的均勻穩定反應， 遠勝於需要巨大壓力係數 (600 MPa)加壓才能正常運作的硫化物固態電池。
成本及規模化優勢
輝能第四代鋰陶瓷電池在規模化生產條件下，有潛力達到與傳統 NCM 鋰離子電池相當的成本水準。關鍵在於採用「超流體化無機電解質（Superfluidized Inorganic Electrolyte）」，該技術不依賴稀有金屬及不穩定前驅物，並可使用純度約 98.5% 的工業級原材料，而非傳統電池所需純度達 99.99% 的電池級材料。
這得益於超流態製程本身所具備的純化效果，能在加工過程中將約 98.5% 純度的原材料提升至約 99.9% 的純度，因此無需採購成本更高、純度達 99.9% 的原材料。
相較之下，許多固態電解質技術仍依賴稀有元素、超高純度材料或化學性質不穩定的前驅物，這不僅提高了材料成本，也限制了透過規模經濟降低成本的可能性。
在電池包層級，第四代技術亦有望帶來進一步的成本優勢。由於其安全性能提升，可簡化冷卻系統需求；同時，更高的電芯能量密度也可能減少達成相同能量目標所需的電芯數量及電池包零組件數量。
基於上述因素，輝能第四代鋰陶瓷電池相較於傳統鋰離子電池系統，預期有潛力將電池包成本降低約 5% 至 10%。
100% 複合矽負極 兼顧高性能與低成本的完美平衡
100% 複合矽負極
兼顧高性能與低成本的完美平衡
Higher assembly efficiency, longer range.
全複合矽負極，可同時兼具高能量密度、極快充性能、輕量化設計與低成本四大優勢，透過我們獨家電芯結構技術，可完全改善其材料本質易膨脹特性，最大化採用材料能量利用率。
高能量密度與成本效益
全複合矽材料負極可實現 1,800–2,300 mAh/g 的高活化利用率，約為傳統石墨負極（約 360 mAh/g）的6倍，且厚度僅為石墨的 1/5。在提供高能量密度360-400Wh/kg, 860-940Wh/L的同時，亦可顯著降低單位能量成本，約為石墨負極的 2/3（USD/kWh ）。
此成本優勢，對比鋰金屬居高不下的單價，在次世代電池的行列中，更凸顯了輝能第四代電池的可量產性。
極快充性能
石墨負極在充放電過程中經歷鋰離子插入與脫嵌，容易造成表層結構紊亂。隨著循環次數增加，石墨層邊緣承受的局部應力會導致碳–碳鍵斷裂（C–C bond breakage） ，進而引發電池容量的不可逆損失。
相比之下，矽與鋰之間可自然形成合金反應，鋰離子和矽產生鍵結，單一矽原子可與多個鋰離子形成合金（Li-Si 結構），大幅提升比容量，同時支援高倍率快速充電。
我們第三與第四代電池，在無加壓的情況下， 以400V的系統設計第三代即可做到 8.5分鐘充至80%，第四代6.4分鐘充至80%，並在5%-80%的充電範圍內，循環壽命可超過1,000次。近期市面上討論度很高的閃充是用1500V進行快充，而目前市面上的充電樁缺乏這樣的配置，實務上也很難有這麼高電壓相符的充電設備與模組元件，而這麼高的電壓充電本身就極具危險性。
無負極系統 超薄鋰金屬
無負極系統
超薄鋰金屬
Higher assembly efficiency, longer range.
奠基於超流體化全無機次世代電解質的本質安全和主動安全，輝能第四代超流體化全無機次世代鋰電池技術已可支持無負極架構，超薄鋰金屬片經由pattern coating技術加工後，能量密度可達430-470 Wh/kg, 1000-1100Wh/L，並實現捲對捲快速量產，成本降低至與石墨負極相當。
儘管鋰金屬具備極高能量密度優勢，但其材料本質仍面臨不穩定性與鋰枝晶生長風險，易刺穿隔膜並與正極材料發生反應，引發熱失控，為目前鋰金屬應用難以在安全與穩定性上取得平衡的最大挑戰。輝能以自研超流體化全無機次世代電解質與全陶瓷隔層架構，有效抑制鋰枝晶穿透，充分釋放鋰金屬材料潛力，真正實現安全高效應用。
