Joustava litiumioniakku

Joustavat (tai venyvät) litiumioniakut ovat uusi tekniikka kehittyvällä joustavan elektroniikan alalla. Ne voivat antaa virtaa puetettaville laitteille jne. ilman, että ne ovat jäykkiä ja tilaa vieviä, kuten nykyinen akkutekniikka.

Tämä on etu, koska akun koko on usein yksi rajoituksista suunniteltaessa joustavaa tuotetta, kuten älykelloa tai digitaalista käsinettä. Kun yhteiskuntamme tulee yhä enemmän riippuvaiseksi älypuhelimista ja puetettavista laitteista, toivomme, että näiden tuotteiden energian varastoinnin tarve kasvaa nykyisten akkujen avulla. Monet näitä laitteita kehittävät yritykset ovat kuitenkin kieltäytyneet käyttämästä joustavia akkutekniikoita, koska niillä ei ole kykyä verrattuna perinteisiin älypuhelimissa oleviin litiumioniakkuihin.

Ominaisuudet:

Käyttämällä ohutta, kutistuvaa polymeeriä tavallisten metallisten virrankeräinten sijaan

erottimet perinteisessä akun anodi/katodirakenteessa, paksujen metallielektrodien tarve on eliminoitu.

Tämä mahdollistaa paljon suuremman elektrodin pinta-alan suhteen tilavuuteen verrattuna perinteisesti pakattuihin sylinterimäisiin akkuihin. Toinen tämän tekniikan suuri etu on, että joustavuus voidaan suunnitella valmistuksen alusta alkaen sen sijaan, että se olisi jälkikäteen, kuten se yleensä on nykyään.

Esimerkiksi älypuhelinvalmistajat käyttävät tyypillisesti muovisia takakansia tai puskureita suojaamaan lasinäyttöjä, koska ne eivät voi toteuttaa orgaanista suunnittelua pysyessään jäykkänä (eli sulatettu polykarbonaatti). Joustavat litiumioniakut ovat joustavia alusta alkaen, joten näitä ongelmia ei ole.

Pro:

Paljon kevyempi kuin perinteiset akut

Joustava akkuteknologia on vielä lapsenkengissään, joten parantamisen varaa on paljon. Monet yritykset eivät ole käyttäneet tätä mahdollisuutta hyväkseen, koska niillä ei ole tällä hetkellä valmiuksia verrattuna vakiintuneempiin teknologioihin. Tutkimuksen edetessä nämä puutteet korjataan ja tämä uusi teknologia alkaa todella levitä. Joustavat akut ovat paljon kevyempiä kuin perinteiset akut, mikä tarkoittaa, että ne voivat tuottaa enemmän tehoa paino- tai tilavuusyksikköä kohden samalla, kun ne vievät vähemmän tilaa. Tämä on ilmeinen etu kehitettäessä tuotteita, jotka on tarkoitettu käytettäviksi pienissä laitteissa, kuten älykelloissa tai nappikuulokkeissa.

Paljon pienempi jalanjälki verrattuna perinteisiin litiumioniakkuihin

con:

Erittäin pieni ominaisenergia

Joustoparistoilla on paljon pienempi ominaisenergia kuin perinteisillä akuilla. Tämä tarkoittaa, että ne voivat varastoida vain noin 1/5 niin paljon sähköä paino- ja tilavuusyksikköä kohti kuin tavalliset litiumioniakut. Vaikka tämä ero on huomattava, se kalpenee verrattuna siihen tosiasiaan, että joustavia litiumioniakkuja voidaan valmistaa elektrodipinta-alan ja tilavuuden suhteen 1000:1, kun taas tavallisen lieriömäisen akun pinta-ala/tilavuussuhde on ~20:1. Jotta saisit perspektiivin tämän lukuvälin suuruudesta, 20:1 on jo erittäin korkea verrattuna muihin akkuihin, kuten alkali- (2-4:1) tai lyijyakkuihin (3-12:1). Toistaiseksi nämä akut ovat vain 1/5 tavallisten litiumioniakkujen painosta, mutta tutkimus on käynnissä niiden tekemiseksi kevyemmiksi.

johtopäätös:

Joustavat akut ovat puettavan elektroniikan tulevaisuus. Kun yhteiskuntamme tulee yhä riippuvaisemmaksi älylaitteista, kuten älypuhelimista, puettavat laitteet yleistyvät entisestään kuin nykyään. Toivomme, että valmistajat hyödyntävät tätä mahdollisuutta käyttämällä tuotteissaan joustavia akkuteknologioita sen sijaan, että he jatkaisivat luottamista tavanomaiseen litiumioniteknologiaan, joka ei sovellu näille uudenlaisille tuotteille.