Sveigjanleg litíumjónarafhlaða

Sveigjanlegar (eða teygjanlegar) litíumjónarafhlöður eru ný tækni á vaxandi sviði sveigjanlegrar rafeindatækni. Þeir geta knúið wearables o.fl. án þess að vera stífur og fyrirferðarmikill eins og núverandi rafhlöðutækni.

Þetta er kostur vegna þess að rafhlöðustærð er oft ein af takmörkunum þegar verið er að hanna sveigjanlega vöru eins og snjallúr eða stafræna hanska. Eftir því sem samfélag okkar verður meira og meira háð snjallsímum og klæðanlegum tækjum vonum við að þörfin fyrir orkugeymslu í þessum vörum aukist umfram það sem hægt er með rafhlöðum nútímans; Hins vegar hefur mörgum fyrirtækjum sem þróa þessi tæki verið vísað frá því að nota sveigjanlega rafhlöðutækni vegna skorts á getu í samanburði við hefðbundnar litíumjónarafhlöður sem finnast í snjallsímum.

Features:

Með því að nota þunnt, skreppanlegt fjölliða í stað staðlaðra málmstraumsafnara og

skilju í hefðbundinni rafskauta-/bakskautsbyggingu, er þörfinni fyrir þykk málm rafskaut eytt.

Þetta gerir ráð fyrir miklu hærra hlutfalli yfirborðsflatar rafskauts og rúmmáls samanborið við hefðbundnar pökkaðar sívalur rafhlöður. Annar stór kostur sem fylgir þessari tækni er að hægt er að hanna sveigjanleika frá upphafi í framleiðslu frekar en að vera eftiráhugsun eins og venjulega er í dag.

Til dæmis hafa snjallsímaframleiðendur venjulega plastbak eða stuðara til að vernda glerskjáina vegna þess að þeir geta ekki útfært lífræna hönnun á meðan þeir eru áfram stífir (þ.e. sameinað pólýkarbónat). Sveigjanlegar litíumjónarafhlöður eru sveigjanlegar frá upphafi svo þessi vandamál eru engin.

Pro:

Miklu léttari en hefðbundnar rafhlöður

Sveigjanleg rafhlöðutækni er enn á frumstigi, sem þýðir að það er mikið pláss fyrir umbætur. Mörg fyrirtæki hafa ekki nýtt sér þetta tækifæri vegna núverandi skorts á getu miðað við rótgrónari tækni. Eftir því sem rannsóknir halda áfram, munu þessir annmarkar verða yfirstignir og þessi nýja tækni mun sannarlega byrja að taka við sér. Sveigjanlegar rafhlöður eru mun léttari en hefðbundnar rafhlöður sem þýðir að þær geta skilað meira afli á hverja þyngdar- eða rúmmálseiningu en taka líka minna pláss - augljós kostur þegar verið er að þróa vörur sem eru ætlaðar til notkunar á litlum tækjum eins og snjallúr eða heyrnartól.

Mun minna fótspor miðað við hefðbundnar litíumjónarafhlöður

Con:

Mjög lítil sértæk orka

Sveigjanlegar rafhlöður hafa mun minni sértæka orku en hefðbundnar hliðstæða þeirra. Þetta þýðir að þeir geta aðeins geymt um 1/5 meira rafmagn á hverja þyngdar- og rúmmálseiningu en venjulegar litíumjónarafhlöður. Þó að þessi munur sé verulegur, þá dofnar hann í samanburði við þá staðreynd að hægt er að búa til sveigjanlegar litíumjónarafhlöður með rafskautsflatarmáli og rúmmálshlutfalli sem er 1000:1 á meðan algenga sívalnings rafhlaðan er með hlutfall flatarmáls og rúmmáls upp á ~20:1. Til að gefa þér sýn á hversu stórt þetta tölubil er, þá er 20:1 nú þegar mjög hátt miðað við aðrar rafhlöður eins og basískar (2-4:1) eða blýsýru (3-12:1). Í augnablikinu eru þessar rafhlöður aðeins 1/5 af þyngd venjulegra litíumjónarafhlöður, en rannsóknir eru í gangi til að gera þær léttari.

Niðurstaða:

Sveigjanlegar rafhlöður eru framtíð rafeindatækja sem hægt er að nota. Eftir því sem samfélag okkar verður meira og meira háð snjalltækjum eins og snjallsímum, verða wearables enn algengari en þeir eru í dag. Við vonum að framleiðendur nýti sér þetta tækifæri með því að nota sveigjanlega rafhlöðutækni í vörur sínar frekar en að halda áfram að treysta á hefðbundna litíumjónatækni sem er óhagkvæm fyrir þessar nýju tegundir af vörum.