Flexibilní lithium-iontová baterie

Flexibilní (neboli roztažitelné) lithium-iontové baterie jsou novou technologií ve vznikající oblasti flexibilní elektroniky. Mohou napájet nositelná zařízení atd., aniž by byly tuhé a objemné jako současná technologie baterií.

To je výhoda, protože velikost baterie je často jedním z omezení při navrhování flexibilního produktu, jako jsou chytré hodinky nebo digitální rukavice. Jak se naše společnost stává stále více závislou na chytrých telefonech a nositelných zařízeních, doufáme, že potřeba skladování energie v těchto produktech vzroste nad rámec toho, co je možné s dnešními bateriemi; mnoho společností vyvíjejících tato zařízení však bylo odvráceno od používání flexibilních bateriových technologií kvůli jejich nedostatečné schopnosti ve srovnání s konvenčními lithium-iontovými bateriemi, které se nacházejí v chytrých telefonech.

Funkce:

Použitím tenkého smrštitelného polymeru namísto standardních kovových kolektorů proudu a

separátory v tradiční bateriové anodové/katodové konstrukci, odpadá potřeba silných kovových elektrod.

To umožňuje mnohem vyšší poměr plochy povrchu elektrody k objemu ve srovnání s konvenčně balenými válcovými bateriemi. Další velkou výhodou, která přichází s touto technologií, je, že flexibilita může být navržena od začátku ve výrobě, spíše než být dodatečným nápadem, jako je tomu obvykle dnes.

Výrobci smartphonů například obvykle obsahují plastová záda nebo nárazníky na ochranu skleněných obrazovek, protože nemohou implementovat organický design a přitom zůstat tuhý (tj. tavený polykarbonát). Flexibilní lithium-iontové baterie jsou od začátku flexibilní, takže tyto problémy neexistují.

Od:

Mnohem lehčí než běžné baterie

Technologie flexibilních baterií je stále v plenkách, což znamená, že existuje mnoho prostoru pro zlepšení. Mnoho společností této příležitosti nevyužilo kvůli jejich současnému nedostatku schopností ve srovnání se zavedenějšími technologiemi. Jak výzkum pokračuje, tyto nedostatky budou překonány a tato nová technologie se skutečně začne rozjíždět. Flexibilní baterie jsou mnohem lehčí než běžné baterie, což znamená, že dokážou dodat více energie na jednotku hmotnosti nebo objemu a zároveň zabírají méně místa – zřejmá výhoda při vývoji produktů, které jsou určeny pro použití na malých zařízeních, jako jsou chytré hodinky nebo sluchátka.

Mnohem menší půdorys ve srovnání s běžnými lithium-iontovými bateriemi

con:

Velmi nízká specifická energie

Flexibilní baterie mají mnohem nižší specifickou energii než jejich konvenční protějšky. To znamená, že mohou uložit pouze asi 1/5 energie na jednotku hmotnosti a objemu než běžné lithium-iontové baterie. I když je tento rozdíl podstatný, bledne ve srovnání se skutečností, že flexibilní lithium-iontové baterie mohou být vyrobeny s poměrem plochy elektrody k objemu 1000:1, zatímco běžná válcová baterie má poměr plochy k objemu ~20:1. Abyste měli představu o tom, jak velký je tento rozdíl v počtu, 20:1 je již velmi vysoký ve srovnání s jinými bateriemi, jako jsou alkalické (2-4:1) nebo olověné (3-12:1). Prozatím mají tyto baterie pouze 1/5 hmotnosti běžných lithium-iontových baterií, ale probíhá výzkum, aby byly lehčí.

závěr:

Flexibilní baterie jsou budoucností nositelné elektroniky. S tím, jak se naše společnost stále více spoléhá na chytrá zařízení, jako jsou chytré telefony, budou nositelná zařízení ještě běžnější než dnes. Doufáme, že výrobci využijí této příležitosti a použijí ve svých produktech technologie flexibilních baterií, spíše než aby se nadále spoléhali na konvenční lithium-iontovou technologii, která je pro tyto nové typy produktů neživotaschopná.