Гибкая литий-ионная батарея

Гибкие (или растягивающиеся) литий-ионные аккумуляторы — это новая технология в развивающейся области гибкой электроники. Они могут питать носимые устройства и т. д., не будучи жесткими и громоздкими, как современная аккумуляторная технология.

Это преимущество, потому что размер батареи часто является одним из ограничений при разработке гибкого продукта, такого как умные часы или цифровые перчатки. Поскольку наше общество становится все более и более зависимым от смартфонов и носимых устройств, мы надеемся, что потребность в хранении энергии в этих продуктах возрастет по сравнению с тем, что возможно с сегодняшними батареями; однако многие компании, разрабатывающие эти устройства, отказались от использования технологий гибких аккумуляторов из-за отсутствия у них возможностей по сравнению с обычными литий-ионными аккумуляторами, используемыми в смартфонах.

Особенности:

Используя тонкий термоусадочный полимер вместо стандартных металлических токосъемников и

сепараторах в традиционной аккумуляторной конструкции анод/катод отпадает необходимость в толстых металлических электродах.

Это обеспечивает гораздо более высокое отношение площади поверхности электрода к объему по сравнению с обычными цилиндрическими батареями. Еще одним большим преимуществом этой технологии является то, что гибкость может быть заложена с самого начала производства, а не задним числом, как это обычно бывает сегодня.

Например, производители смартфонов обычно включают пластиковые задние панели или бамперы для защиты стеклянных экранов, потому что они не могут реализовать органический дизайн, оставаясь при этом жесткими (например, из сплавленного поликарбоната). Гибкие литий-ионные аккумуляторы гибкие с самого начала, поэтому таких проблем не существует.

Pro:

Гораздо легче обычных батарей

Технология гибких аккумуляторов все еще находится в зачаточном состоянии, а это означает, что есть много возможностей для совершенствования. Многие компании не воспользовались этой возможностью из-за отсутствия у них в настоящее время возможностей по сравнению с более устоявшимися технологиями. По мере продолжения исследований эти недостатки будут преодолены, и эта новая технология действительно начнет набирать обороты. Гибкие аккумуляторы намного легче обычных аккумуляторов, что означает, что они могут обеспечивать большую мощность на единицу веса или объема, занимая при этом меньше места — очевидное преимущество при разработке продуктов, предназначенных для использования в небольших устройствах, таких как смарт-часы или наушники.

Значительно меньший размер по сравнению с обычными ионно-литиевыми батареями

С:

Очень низкая удельная энергия

Гибкие батареи имеют гораздо меньшую удельную энергию, чем их обычные аналоги. Это означает, что они могут хранить примерно в 1/5 меньше электроэнергии на единицу веса и объема, чем обычные литий-ионные батареи. Хотя эта разница существенна, она меркнет по сравнению с тем фактом, что гибкие литий-ионные батареи могут быть изготовлены с отношением площади электрода к объему 1000:1, тогда как обычная цилиндрическая батарея имеет отношение площади к объему ~20:1. Чтобы дать вам представление о том, насколько велик этот разрыв в цифрах, скажем, что 20:1 уже очень много по сравнению с другими батареями, такими как щелочные (2-4:1) или свинцово-кислотные (3-12:1). На данный момент вес этих батарей составляет всего 1/5 веса обычных ионно-литиевых батарей, но ведутся исследования, чтобы сделать их легче.

вывод:

Гибкие батареи — будущее носимой электроники. По мере того, как наше общество становится все более и более зависимым от интеллектуальных устройств, таких как смартфоны, носимые устройства станут еще более распространенными, чем сегодня. Мы надеемся, что производители воспользуются этой возможностью, используя гибкие аккумуляторные технологии в своих продуктах, а не продолжая полагаться на обычную ионно-литиевую технологию, которая непригодна для этих новых типов продуктов.