Batteria flessibile agli ioni di litio

Le batterie agli ioni di litio flessibili (o estensibili) sono una nuova tecnologia nel campo emergente dell'elettronica flessibile. Possono alimentare dispositivi indossabili, ecc. senza essere rigidi e ingombranti come l'attuale tecnologia delle batterie.

Questo è un vantaggio perché le dimensioni della batteria sono spesso uno dei vincoli quando si progetta un prodotto flessibile come uno smartwatch o un guanto digitale. Man mano che la nostra società diventa sempre più dipendente da smartphone e dispositivi indossabili, speriamo che la necessità di immagazzinare energia in questi prodotti aumenti oltre quanto è possibile con le batterie odierne; tuttavia, molte aziende che sviluppano questi dispositivi sono state rifiutate dall'utilizzo di tecnologie di batteria flessibili a causa della loro mancanza di capacità rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio presenti negli smartphone.

Caratteristiche:

Utilizzando un polimero sottile e termoretraibile al posto dei normali collettori di corrente in metallo e

separatori in una tradizionale costruzione anodo/catodo a batteria, viene eliminata la necessità di elettrodi metallici spessi.

Ciò consente un rapporto molto più elevato tra la superficie dell'elettrodo e il volume rispetto alle batterie cilindriche confezionate convenzionalmente. Un altro grande vantaggio che viene fornito con questa tecnologia è che la flessibilità può essere progettata fin dall'inizio nella produzione piuttosto che essere un ripensamento come di solito è oggi.

Ad esempio, i produttori di smartphone in genere includono schienali o paraurti in plastica per proteggere gli schermi di vetro perché non possono implementare un design organico pur rimanendo rigidi (ad esempio, policarbonato fuso). Le batterie flessibili agli ioni di litio sono flessibili sin dall'inizio, quindi questi problemi sono inesistenti.

Pro:

Molto più leggero delle batterie convenzionali

La tecnologia delle batterie flessibili è ancora agli inizi, il che significa che c'è molto spazio per miglioramenti. Molte aziende non hanno sfruttato questa opportunità a causa della loro attuale mancanza di capacità rispetto alle tecnologie più consolidate. Man mano che la ricerca continua, queste carenze saranno superate e questa nuova tecnologia inizierà davvero a decollare. Le batterie flessibili sono molto più leggere delle batterie convenzionali, il che significa che possono fornire più energia per unità di peso o volume occupando anche meno spazio, un ovvio vantaggio quando si sviluppano prodotti destinati all'uso su piccoli dispositivi come smartwatch o auricolari.

Ingombro molto più piccolo rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio

Con:

Energia specifica molto bassa

Le batterie flessibili hanno un'energia specifica molto inferiore rispetto alle loro controparti convenzionali. Ciò significa che possono immagazzinare solo circa 1/5 di elettricità per unità di peso e volume rispetto alle normali batterie agli ioni di litio. Sebbene questa differenza sia sostanziale, impallidisce rispetto al fatto che le batterie flessibili agli ioni di litio possono essere realizzate con un rapporto area-volume dell'elettrodo di 1000:1 mentre la batteria cilindrica comune ha un rapporto area/volume di ~20:1. Per darti una prospettiva su quanto sia grande questo divario numerico, 20:1 è già molto alto rispetto ad altre batterie come alcaline (2-4:1) o piombo-acido (3-12:1). Per ora, queste batterie pesano solo 1/5 delle normali batterie agli ioni di litio, ma sono in corso ricerche per renderle più leggere.

conclusione:

Le batterie flessibili sono il futuro dell'elettronica indossabile. Man mano che la nostra società diventa sempre più dipendente da dispositivi intelligenti come gli smartphone, i dispositivi indossabili diventeranno ancora più comuni di quanto non lo siano oggi. Ci auguriamo che i produttori sfruttino questa opportunità utilizzando tecnologie di batterie flessibili nei loro prodotti piuttosto che continuare a fare affidamento sulla tecnologia convenzionale agli ioni di litio, che non è praticabile per questi nuovi tipi di prodotti.