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厚度0.45mm的可弯曲锂电池,新技术你要咋用?

2017-01-12 [责任编辑:sherry]
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【导读】可反覆弯折的柔性锂电池,此类电池主要是针对穿戴设备而设计。采用该电池之后,未来穿戴式设备厂商在设计产品时将更加自由,可发挥的空间更大,不再需要特别设计一个固定区域来安置电池。
 
根据国外媒体报导,日本科技大厂松下(Panasonic)在美国消费电子展上展示了全新开发的可反覆弯折的柔性锂电池。松下表示,此类电池主要是针对穿戴设备而设计。采用该电池之后,未来穿戴式设备厂商在设计产品时将更加自由,可发挥的空间更大,不再需要特别设计一个固定区域来安置电池。
可反覆弯折的柔性锂电池
几款可弯曲电池的产品参数
 
报导指出,松下在会场中展出大小不同尺寸的柔性锂电池。其中,最大尺寸是 65×40mm,另外还有分别是 55×35mm 以及 39×28.5mm 的产品。3 款电池的厚度仅只有 0.45mm,相比常规信用卡 0.76mm 的厚度更薄,而且可以弯曲 25 度,或者弯曲至半径为 25mm 的半圆。
几款可弯曲电池的产品参数
这 3 款电池的重量都控制在 0.7g 至 2g 的重量范围之内。最大重量 1.9g 的电池型号CG-064065,容量为 60mAh,最小 0.7g 的容量则为 17.5mAh,中等款 1.4g 则为 40mAh 的容量,3 者输出电压都是 3.8v,最大达到 4.35v 。虽然说这些电池的容量与手机电池不能比,但是未来如果应用在智能手环上,容量 70mAh 就足以提供智能手环 20 天的待机时间。
 
残念,2018年后才能量产
 
松下能够发展出如此先进的柔性电池,技术来自于能够将电池压缩到超轻薄的体积,而且可以完全被嵌入到信用卡,或卡片式系统当中,而不用担心因扭曲而被破坏。此外,电池的衰退速度也很正常,因为有松下独家的叠层技术,在反覆弯折或者扭曲 1,000 次之后,电池的蓄电容量仍可保持 80%。不过,此类电池未来将不会采用 USB 界面充电,而是通过无线充电。
几款可弯曲电池的产品参数
松下可穿戴能源部副主任Yoriko Yagi表示,目前这 3 款柔性可弯曲的电池还处于开发阶段。因为,目前要生产出 25mm 的弯曲角度的电池,这使得产能良率还非常低,这方面的问题仍在克服当中,预计 2018 年4月到2019年3月间才能真正量产。松下还表示,未来电池的成品将运用到多种穿戴式设备上,而且电池的安全性高,能接触人体,不会因为反覆弯曲而发生发热升温,或破损而金属液外漏的情况,适合用在发热羽绒衣或电动牙刷上。
 
Yagi表示,虽然市场上还有其他公司也在开发可弯曲锂离子电池,但松下的版本才是经过最严厉的测验,性能最高的。那么,松下到底是如何创造出可以被安全弯曲的锂离子电池呢?
 
松下是如何把电池掰弯的?
 
在了解他们的技术之前,我们首先要了解锂离子电池的基本结构:锂离子电池是由氧化锂形成的阳极,石墨形成的阴极,以及两极中间的电解质(往往是液态或胶态)组成的。当对电池进行充电时,锂离子会穿透这层电解质,聚集于阴极里。当电池放电时,锂离子重新穿透电解质,返回阳极。
 
在大多数的锂离子电池中,每组阳极-电解质-阴极的三明治都是个圆柱体,阴极或阳极会包裹另一方。如果这个圆柱被弯曲或扭曲,外层则会与内层分离,导致容量的损失。
 
为了可以承受弯曲,松下的研究人员决定抛弃脆弱的圆柱体,直接把两级垒在一起,如同一个真正的三明治一样。这个长方体则由一种可弯曲的有机铝化合物密封在内。目前,该化合物还属于商业机密。
 
在这种情况下,如何对电池进行充电成为了问题。松下不想在其轻薄的电池表面留出一个充电口,所以,该电池必须采用无线充电。而由于该电池的容量最多只能60毫安,市场上绝大多数的无线充电器的电量都会烧毁它。
 
最终,松下自己开发出了一款适用于该电池的无线充电器。Yagi表示,如果该电池只是用来为运动手环的计步器等功能简单的设备供电,充满一次电可以提供大约四周的电量。随着CG-064065以及其姐妹型号的量产,Yagi很期待它们的未来:“我相信这种电池在未来有着极大的潜力。”
关键字:锂电池 可弯曲 
本文链接:http://www.cntronics.com/power-art/80032043
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