Home / Blog / Batterij kennis / Flexibele lipo-batterij

Flexibele lipo-batterij

14 feb, 2022

By hoppt

flexibele batterij

Deze ontdekking zette andere onderzoekers ertoe aan nieuwe soorten flexibele Li-ion-batterijen te ontwikkelen die gebruik maken van niet-standaard materialen zoals elastische polymeren en organische vloeistoffen in plaats van ontvlambare vloeibare elektrolyten (de stof die ervoor zorgt dat ionen tussen twee elektroden kunnen reizen). Meerdere bedrijven hebben producten ontwikkeld op basis van over deze nieuwe materialen, en dit artikel zal de twee soorten flexibele oplaadbare batterijen onderzoeken die momenteel beschikbaar zijn voor commercieel gebruik.

Het eerste type gebruikt een standaard elektrolyt maar met een polymeercomposietscheider in plaats van het gebruikelijke poreuze polyethyleen- of polypropyleenmateriaal. Hierdoor kan het in verschillende vormen worden gebogen of gevormd zonder te breken. Zo maakte Samsung onlangs bekend dat ze zo'n batterij hebben ontwikkeld die zelfs half opgevouwen zijn vorm kan behouden. Deze batterijen zijn duurder dan traditionele, maar kunnen langer meegaan omdat er minder interne weerstand is van dikkere elektroden en scheiders. Een nadeel is echter hun relatief lage vermogensdichtheid: ze kunnen slechts zoveel energie opslaan als een Li-ionbatterij van vergelijkbare grootte en kunnen niet zo snel worden opgeladen.

Dit type Li-ion batterij wordt momenteel gebruikt in Wearable Sensors om de vitale functies van het lichaam te bewaken, maar kan ook worden geïntegreerd in slimme kleding. Cute Circuit maakt bijvoorbeeld een jurk die de niveaus van luchtvervuiling volgt en gebruikers waarschuwt via een LED-display op de achterkant wanneer er hoge niveaus zijn in de directe omgeving van de drager. Het gebruik van dit soort flexibele batterij zou het gemakkelijker maken om sensoren rechtstreeks in kleding te integreren zonder extra massa of ongemak toe te voegen.

Lithiumbatterijen worden veel gebruikt in consumentenproducten zoals mobiele telefoons en laptops, maar verbeteringen aan de mogelijkheden (vermogen, gewicht) kunnen leiden tot nuttige toepassingen zoals medische apparaten en elektrische auto's. Aangezien de meeste batterijen een stijve behuizing gebruiken met de elektroden erin, is er uitgebreid onderzoek gedaan naar de vraag of er een flexibele batterij zou kunnen worden ontwikkeld die verschillende vormen en mogelijk krachtigere apparaten mogelijk zou maken.

De momenteel beschikbare elektrische voertuigen hebben een beperkt bereik vanwege de lage vermogensdichtheid van batterijen die het gevolg is van het gebruik van stijve behuizingen. Flexibele batterijen kunnen ook op kleding worden gedragen of rond onregelmatige oppervlakken worden gewikkeld, wat nieuwe mogelijkheden biedt voor draagbare technologie. Bovendien betekent een grotere flexibiliteit dat batterijen in krappe ruimtes kunnen worden opgeslagen en zich kunnen aanpassen aan ongebruikelijke vormen; dit kan resulteren in batterijen met een kleiner formaat dan conventionele batterijen met vergelijkbare classificatie.

Resultaten:

Onderzoekers van de University of California, Berkeley hebben een flexibele batterij ontwikkeld die gebruikmaakt van metaalfolie in plaats van stijve elektroden. Het ontwerp belooft betere prestaties dan de huidige apparaten, omdat het is samengesteld uit meerdere dunne vellen die op elkaar zijn gestapeld, wat resulteert in een hoge energiedichtheid terwijl het volledig flexibel blijft. Eerdere pogingen met andere materialen zoals grafeen mislukten vanwege de kwetsbaarheid van deze structuren en hun gebrek aan schaalbaarheid. Het nieuwe ontwerp van metaalfolie volgt echter een vergelijkbare structuur als commerciële lithium-ionbatterijen en maakt het mogelijk deze eenheden zonder problemen op industriële schaal te produceren.

toepassingen:

Flexibele lipo-batterijen kunnen leiden tot medische apparaten die gemakkelijker op het lichaam kunnen worden gedragen, elektrische auto's met een groter rijbereik, draagbare technologie die de beweging niet hindert en andere toepassingen die profiteren van deze verhoogde flexibiliteit.

Conclusie:

Het onderzoek aan de University of California Berkeley produceerde een flexibele batterij die is samengesteld uit gestapelde metaalfolieplaten zonder gebruik te maken van kwetsbaar grafeenmateriaal. Dit ontwerp biedt een hogere energiedichtheid dan de huidige apparaten, terwijl het toch volledig flexibel blijft. Flexibele lipo-batterijen hebben ook potentiële toepassingen in elektrische auto's, draagbare technologie en andere gebieden waar verhoogde flexibiliteit voordelig is.

sluiten_wit
dichtbij

Schrijf hier een vraag:

antwoord binnen 6 uur, vragen zijn welkom!