Fleksibelt litiumionbatteri

Fleksible (eller strekkbare) litiumionbatterier er en ny teknologi i det nye feltet av fleksibel elektronikk. De kan drive wearables osv. uten å være stive og klumpete som dagens batteriteknologi.

Dette er en fordel fordi batteristørrelse ofte er en av begrensningene når man designer et fleksibelt produkt som en smartklokke eller digital hanske. Ettersom samfunnet vårt blir mer og mer avhengig av smarttelefoner og bærbare enheter, håper vi at behovet for energilagring i disse produktene vil øke utover det som er mulig med dagens batterier; Imidlertid har mange selskaper som utvikler disse enhetene blitt avvist fra å bruke fleksible batteriteknologier på grunn av deres mangel på kapasitet sammenlignet med konvensjonelle litium-ion-batterier som finnes i smarttelefoner.

Egenskaper:

Ved å bruke en tynn, krympbar polymer i stedet for standard metallstrømkollektorer og

separatorer i en tradisjonell batterianode/katodekonstruksjon, er behovet for tykke metalliske elektroder eliminert.

Dette gir et mye høyere forhold mellom elektrodeoverflateareal og volum sammenlignet med konvensjonelt pakkede sylindriske batterier. En annen stor fordel som følger med denne teknologien, er at fleksibilitet kan designes fra begynnelsen av i produksjon i stedet for å være en ettertanke slik det vanligvis er i dag.

For eksempel inkluderer smarttelefonprodusenter vanligvis plastrygger eller støtfangere for å beskytte glassskjermene fordi de ikke kan implementere en organisk design mens de forblir stive (dvs. smeltet polykarbonat). Fleksible litiumion-batterier er fleksible fra starten, så disse problemene er ikke-eksisterende.

Pro:

Mye lettere enn vanlige batterier

Fleksibel batteriteknologi er fortsatt i sin spede begynnelse, noe som betyr at det er mye rom for forbedring. Mange selskaper har ikke benyttet seg av denne muligheten på grunn av deres nåværende mangel på kapasitet sammenlignet med mer etablerte teknologier. Ettersom forskningen fortsetter, vil disse manglene bli overvunnet, og denne nye teknologien vil virkelig begynne å ta av. Fleksible batterier er mye lettere enn konvensjonelle batterier, noe som betyr at de kan levere mer kraft per vekt- eller volumenhet samtidig som de tar mindre plass – en åpenbar fordel når man utvikler produkter som er beregnet for bruk på små enheter som smartklokker eller ørepropper.

Mye mindre fotavtrykk sammenlignet med konvensjonelle litiumionbatterier

con:

Svært lav spesifikk energi

Fleksible batterier har mye lavere spesifikk energi enn konvensjonelle batterier. Dette betyr at de bare kan lagre omtrent 1/5 så mye strøm per vekt- og volumenhet som vanlige litiumionbatterier. Selv om denne forskjellen er betydelig, blekner den sammenlignet med det faktum at fleksible litiumionbatterier kan lages med et elektrodeareal til volumforhold på 1000:1, mens det vanlige sylindriske batteriet har et areal til volumforhold på ~20:1. For å gi deg perspektiv på hvor stort dette tallgapet er, er 20:1 allerede veldig høyt sammenlignet med andre batterier som alkaliske (2-4:1) eller blysyre (3-12:1). Foreløpig veier disse batteriene bare 1/5 av vanlige litiumionbatterier, men det pågår forskning for å gjøre dem lettere.

konklusjon:

Fleksible batterier er fremtiden for bærbar elektronikk. Ettersom samfunnet vårt blir mer og mer avhengig av smarte enheter som smarttelefoner, vil wearables bli enda mer vanlig enn de er i dag. Vi håper at produsenter benytter seg av denne muligheten ved å bruke fleksible batteriteknologier i produktene sine i stedet for å fortsette å stole på konvensjonell litiumionteknologi som ikke er levedyktig for disse nye produkttypene.