Flexibelt litiumjonbatteri

Flexibla (eller töjbara) litiumjonbatterier är en ny teknik inom det framväxande området för flexibel elektronik. De kan driva wearables etc. utan att vara stela och skrymmande som nuvarande batteriteknik.

Detta är en fördel eftersom batteristorlek ofta är en av begränsningarna när man designar en flexibel produkt som en smartklocka eller digital handske. I takt med att vårt samhälle blir mer och mer beroende av smartphones och bärbara enheter hoppas vi att behovet av energilagring i dessa produkter kommer att öka utöver vad som är möjligt med dagens batterier; Men många företag som utvecklar dessa enheter har avvisats från att använda flexibla batteriteknologier på grund av deras brist på kapacitet jämfört med konventionella litiumjonbatterier som finns i smartphones.

Funktioner:

Genom att använda en tunn, krympbar polymer istället för vanliga metallströmavtagare och

separatorer i en traditionell batterianod/katodkonstruktion elimineras behovet av tjocka metalliska elektroder.

Detta möjliggör ett mycket högre förhållande mellan elektrodens ytarea och volym jämfört med konventionellt förpackade cylindriska batterier. En annan stor fördel som kommer med denna teknik är att flexibilitet kan designas in från början i tillverkningen snarare än att vara en eftertanke som det brukar vara idag.

Till exempel inkluderar smartphonetillverkare vanligtvis plastryggar eller stötfångare för att skydda glasskärmarna eftersom de inte kan implementera en organisk design samtidigt som de förblir styva (dvs smält polykarbonat). Flexibla litiumjonbatterier är flexibla från början så dessa problem är obefintliga.

Pro:

Mycket lättare än vanliga batterier

Flexibel batteriteknik är fortfarande i sin linda, vilket innebär att det finns mycket utrymme för förbättringar. Många företag har inte utnyttjat denna möjlighet på grund av deras nuvarande brist på kapacitet jämfört med mer etablerad teknik. Allt eftersom forskningen fortsätter kommer dessa brister att övervinnas och denna nya teknik kommer verkligen att börja ta fart. Flexibla batterier är mycket lättare än konventionella batterier, vilket innebär att de kan leverera mer kraft per vikt- eller volymenhet samtidigt som de tar mindre utrymme – en uppenbar fördel när man utvecklar produkter som är avsedda för användning på små enheter som smarta klockor eller öronsnäckor.

Mycket mindre fotavtryck jämfört med konventionella litiumjonbatterier

con:

Mycket låg specifik energi

Flexibla batterier har en mycket lägre specifik energi än sina konventionella motsvarigheter. Det betyder att de bara kan lagra cirka 1/5 så mycket el per vikt- och volymenhet som vanliga litiumjonbatterier. Även om denna skillnad är betydande, bleknar den i jämförelse med det faktum att flexibla litiumjonbatterier kan tillverkas med ett förhållande mellan elektrodarea och volym på 1000:1 medan det vanliga cylindriska batteriet har ett förhållande mellan area och volym på ~20:1. För att ge dig perspektiv på hur stort detta siffergap är, är 20:1 redan mycket hög jämfört med andra batterier som alkaliska (2-4:1) eller blysyra (3-12:1). För närvarande väger dessa batterier bara 1/5 av vanliga litiumjonbatterier, men forskning pågår för att göra dem lättare.

slutsats:

Flexibla batterier är framtiden för bärbar elektronik. När vårt samhälle blir mer och mer beroende av smarta enheter som smartphones, kommer bärbara enheter att bli ännu vanligare än de är idag. Vi hoppas att tillverkare drar nytta av denna möjlighet genom att använda flexibla batteriteknologier i sina produkter snarare än att fortsätta att förlita sig på konventionell litiumjonteknologi som är olämplig för dessa nya typer av produkter.