Ευέλικτη μπαταρία ιόντων λιθίου

Οι εύκαμπτες (ή εκτάσιμες) μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι μια νέα τεχνολογία στον αναδυόμενο τομέα των εύκαμπτων ηλεκτρονικών. Μπορούν να τροφοδοτήσουν φορητές συσκευές κ.λπ. χωρίς να είναι άκαμπτα και ογκώδη όπως η τρέχουσα τεχνολογία μπαταριών.

Αυτό είναι ένα πλεονέκτημα, επειδή το μέγεθος της μπαταρίας είναι συχνά ένας από τους περιορισμούς κατά το σχεδιασμό ενός ευέλικτου προϊόντος, όπως ένα έξυπνο ρολόι ή ένα ψηφιακό γάντι. Καθώς η κοινωνία μας εξαρτάται όλο και περισσότερο από smartphone και φορητές συσκευές, ελπίζουμε ότι η ανάγκη για αποθήκευση ενέργειας σε αυτά τα προϊόντα θα αυξηθεί πέρα ​​από αυτό που είναι δυνατό με τις σημερινές μπαταρίες. Ωστόσο, πολλές εταιρείες που αναπτύσσουν αυτές τις συσκευές έχουν απομακρυνθεί από τη χρήση ευέλικτων τεχνολογιών μπαταριών λόγω της έλλειψης δυνατοτήτων σε σύγκριση με τις συμβατικές μπαταρίες ιόντων λιθίου που βρίσκονται στα smartphone.

Χαρακτηριστικά:

Χρησιμοποιώντας ένα λεπτό, συρρικνούμενο πολυμερές αντί των τυπικών μεταλλικών συλλεκτών ρεύματος και

διαχωριστές σε μια παραδοσιακή κατασκευή ανόδου/καθόδου μπαταρίας, η ανάγκη για χοντρά μεταλλικά ηλεκτρόδια εξαλείφεται.

Αυτό επιτρέπει πολύ υψηλότερο λόγο εμβαδού επιφάνειας ηλεκτροδίου προς όγκο σε σύγκριση με τις συμβατικά συσκευασμένες κυλινδρικές μπαταρίες. Ένα άλλο μεγάλο πλεονέκτημα που συνοδεύει αυτήν την τεχνολογία είναι ότι η ευελιξία μπορεί να σχεδιαστεί από την αρχή στην κατασκευή αντί να αποτελεί μεταγενέστερη σκέψη όπως είναι συνήθως σήμερα.

Για παράδειγμα, οι κατασκευαστές smartphone συνήθως περιλαμβάνουν πλαστικές πλάτες ή προφυλακτήρες για την προστασία των γυάλινων οθονών, επειδή δεν μπορούν να εφαρμόσουν ένα οργανικό σχέδιο ενώ παραμένουν άκαμπτα (δηλαδή, λιωμένο πολυανθρακικό). Οι εύκαμπτες μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι ευέλικτες από την αρχή, επομένως αυτά τα προβλήματα είναι ανύπαρκτα.

Pro:

Πολύ ελαφρύτερες από τις συμβατικές μπαταρίες

Η τεχνολογία ευέλικτης μπαταρίας είναι ακόμα στα σπάργανα, που σημαίνει ότι υπάρχουν πολλά περιθώρια βελτίωσης. Πολλές εταιρείες δεν έχουν εκμεταλλευτεί αυτή την ευκαιρία λόγω της τρέχουσας έλλειψης δυνατοτήτων σε σύγκριση με πιο καθιερωμένες τεχνολογίες. Καθώς η έρευνα συνεχίζεται, αυτές οι ελλείψεις θα ξεπεραστούν και αυτή η νέα τεχνολογία θα αρχίσει πραγματικά να απογειώνεται. Οι ευέλικτες μπαταρίες είναι πολύ ελαφρύτερες από τις συμβατικές μπαταρίες, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να προσφέρουν περισσότερη ισχύ ανά μονάδα βάρους ή όγκου, ενώ καταλαμβάνουν επίσης λιγότερο χώρο—ένα προφανές πλεονέκτημα κατά την ανάπτυξη προϊόντων που προορίζονται για χρήση σε μικρές συσκευές όπως έξυπνα ρολόγια ή ακουστικά.

Πολύ μικρότερο αποτύπωμα σε σύγκριση με τις συμβατικές μπαταρίες ιόντων λιθίου

con:

Πολύ χαμηλή ειδική ενέργεια

Οι εύκαμπτες μπαταρίες έχουν πολύ χαμηλότερη ειδική ενέργεια από τις συμβατικές αντίστοιχές τους. Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να αποθηκεύσουν μόνο το 1/5 της ηλεκτρικής ενέργειας ανά μονάδα βάρους και όγκου από τις κανονικές μπαταρίες ιόντων λιθίου. Αν και αυτή η διαφορά είναι σημαντική, ωχριά σε σύγκριση με το γεγονός ότι οι εύκαμπτες μπαταρίες ιόντων λιθίου μπορούν να κατασκευαστούν με αναλογία επιφάνειας ηλεκτροδίου προς όγκο 1000:1 ενώ η κοινή κυλινδρική μπαταρία έχει αναλογία επιφάνειας προς όγκο ~20:1. Για να σας δώσουμε μια προοπτική σχετικά με το πόσο μεγάλο είναι αυτό το χάσμα αριθμών, το 20:1 είναι ήδη πολύ υψηλό σε σύγκριση με άλλες μπαταρίες όπως αλκαλικές (2-4:1) ή μολύβδου-οξέος (3-12:1). Προς το παρόν, αυτές οι μπαταρίες είναι μόνο το 1/5 του βάρους των κανονικών μπαταριών ιόντων λιθίου, αλλά η έρευνα βρίσκεται σε εξέλιξη για να γίνουν ελαφρύτερες.

σύναψη:

Οι ευέλικτες μπαταρίες είναι το μέλλον των φορητών ηλεκτρονικών ειδών. Καθώς η κοινωνία μας εξαρτάται όλο και περισσότερο από έξυπνες συσκευές όπως τα smartphone, τα wearables θα γίνονται ακόμη πιο κοινά από ό,τι είναι σήμερα. Ελπίζουμε οι κατασκευαστές να επωφεληθούν από αυτήν την ευκαιρία χρησιμοποιώντας ευέλικτες τεχνολογίες μπαταριών στα προϊόντα τους αντί να συνεχίσουν να βασίζονται στη συμβατική τεχνολογία ιόντων λιθίου που δεν είναι βιώσιμη για αυτούς τους νέους τύπους προϊόντων.