Гъвкава литиево-йонна батерия

Гъвкавите (или разтегливи) литиево-йонни батерии са нова технология в нововъзникващата област на гъвкавата електроника. Те могат да захранват устройства за носене и т.н., без да са твърди и обемисти като сегашната технология за батерии.

Това е предимство, тъй като размерът на батерията често е едно от ограниченията при проектирането на гъвкав продукт като смарт часовник или цифрова ръкавица. Тъй като нашето общество става все по-зависимо от смартфони и носими устройства, ние се надяваме, че необходимостта от съхранение на енергия в тези продукти ще нарасне отвъд това, което е възможно с днешните батерии; обаче много компании, разработващи тези устройства, се отказаха от използването на технологии за гъвкави батерии поради липсата им на възможности в сравнение с конвенционалните литиево-йонни батерии, намиращи се в смартфоните.

Характеристики:

Чрез използване на тънък, свиващ се полимер вместо стандартните метални тококолектори и

сепаратори в традиционната конструкция на анода/катода на батерията, необходимостта от дебели метални електроди е елиминирана.

Това позволява много по-високо съотношение на повърхността на електрода към обема в сравнение с конвенционално опакованите цилиндрични батерии. Друго голямо предимство, което идва с тази технология, е, че гъвкавостта може да бъде проектирана от самото начало в производството, вместо да бъде закъсняла, както обикновено е днес.

Например, производителите на смартфони обикновено включват пластмасови гръбчета или брони за защита на стъклените екрани, тъй като не могат да реализират органичен дизайн, докато остават твърди (т.е. стопен поликарбонат). Гъвкавите литиево-йонни батерии са гъвкави от самото начало, така че тези проблеми не съществуват.

Pro:

Много по-леки от обикновените батерии

Технологията за гъвкави батерии все още е в начален стадий, което означава, че има много място за подобрение. Много компании не са се възползвали от тази възможност поради липсата на способности в момента в сравнение с по-утвърдените технологии. Тъй като изследванията продължават, тези недостатъци ще бъдат преодолени и тази нова технология наистина ще започне да се развива. Гъвкавите батерии са много по-леки от конвенционалните батерии, което означава, че могат да доставят повече мощност на единица тегло или обем, като същевременно заемат по-малко място – очевидно предимство при разработването на продукти, които са предназначени за използване на малки устройства като смарт часовници или слушалки.

Много по-малък отпечатък в сравнение с конвенционалните литиево-йонни батерии

CON:

Много ниска специфична енергия

Гъвкавите батерии имат много по-ниска специфична енергия от конвенционалните си колеги. Това означава, че те могат да съхраняват само около 1/5 толкова електроенергия на единица тегло и обем, колкото обикновените литиево-йонни батерии. Въпреки че тази разлика е значителна, тя бледнее в сравнение с факта, че гъвкавите литиево-йонни батерии могат да бъдат направени със съотношение площ на електрода към обем от 1000:1, докато обикновената цилиндрична батерия има съотношение площ към обем от ~20:1. За да ви дадем представа колко голяма е тази разлика в числата, 20:1 вече е много високо в сравнение с други батерии като алкални (2-4:1) или оловно-киселинни (3-12:1). Засега тези батерии са само 1/5 от теглото на обикновените литиево-йонни батерии, но се провеждат изследвания, за да ги направят по-леки.

заключение:

Гъвкавите батерии са бъдещето на носимата електроника. Тъй като нашето общество става все по-зависимо от интелигентни устройства като смартфони, носимите устройства ще станат още по-разпространени, отколкото са днес. Надяваме се, че производителите се възползват от тази възможност, като използват технологии за гъвкави батерии в своите продукти, вместо да продължат да разчитат на конвенционална литиево-йонна технология, която е нежизнеспособна за тези нови видове продукти.