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松下重磅發布一款能量產的可彎曲鋰電池

   2017-02-06 麻省理工科技評論

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核心提示:市場上大多數無線設備之所以體積龐大,基本上都是因為它們的電池。目前,主流電子產品使用的都是鋰離子電池,因為鋰離子電池的持

市場上大多數無線設備之所以體積龐大,基本上都是因為它們的電池。

目前,主流電子產品使用的都是鋰離子電池,因為鋰離子電池的持久性和充電性能都非常優秀。不過,鋰離子電池卻十分脆弱(三星Note7的用戶對此可以作證),所以它必須被層層包裹起來,并且需要被造的十分堅固。

隨著人們對續航時間的追求,電池也越來越大。比如,在最新的iPhone7中,連耳機插口都被取消了,而剩下唯一限制體積、形狀、以及彎曲度等硬件條件的只有電池了。

但在今年的CES上,松下(Panasonic)表示他們可以消滅這唯一的限制。這款新型鋰離子電池可以在扭曲或彎曲1000次之后還保持80%的容量。在CES會場上,松下發布了三款不同版本的可彎曲電池,每款電池都是銀行卡大小,并且可以輕松地繞在可樂罐上。

這種電池不是什么新概念了。松下自從2008年就開始研究可彎曲鋰離子電池,但是直到去年9月之前,外界都沒有任何關于該項目的消息。而松下現在發布這種電池也是因為它已經可以量產了。

據松下的可穿戴能源部副主任YorikoYagi表示,該電池將會在2018年4月到2019年3月間開始量產。松下已經在去年10月給所有的潛在客戶提供了樣品,但是至今還并沒有透露具體的價格。

“我們生活中的小型電子產品,比如可穿戴設備以及物聯網設備越來越多,而它們的設計會受到電池體積極大的限制。如果我們想要小設備,我們首先需要小電池。”Yagi說道。

松下的可彎曲電池的厚度只有0.45毫米,不過其容量也非常小。容量最大的CG-064065型號電池只有60毫安時(mAh),而最小的型號只有17.5毫安時(mAh)。相比之下,目前市場上最大的智能手機電池有3500毫安時(mAh)的容量。

這意味著這種新型電池只適合用于可穿戴設備,卡片式設備,以及物聯網設備。也許在未來,松下可以通過擴大電池的結構來提高容量,推出一款可以為手機供電的可彎曲電池。“基本上,我們可以實現這一目的,但是我們并沒有開發手機電池的計劃。”Yagi說。

要知道,大容量的鋰離子電池,比如手機電池,是易燃易爆十分危險的。想像一下拿著三星Note7的電池彎曲扭轉,呵呵...所以,出于對安全的的考慮,松下目前只會關注可穿戴和物聯網設備這種低電耗產品。

Yagi表示,雖然市場上還有其他公司也在開發可彎曲鋰離子電池,但松下的版本才是經過最嚴厲的測驗,性能最高的。

那么,松下到底是如何創造出可以被安全彎曲的鋰離子電池呢?

在了解他們的技術之前,我們首先要了解鋰離子電池的基本結構:鋰離子電池是由氧化鋰形成的陽極,石墨形成的陰極,以及兩極中間的電解質(往往是液態或膠態)組成的。當對電池進行充電時,鋰離子會穿透這層電解質,聚集于陰極里。當電池放電時,鋰離子重新穿透電解質,返回陽極。

在大多數的鋰離子電池中,每組陽極-電解質-陰極的三明治都是個圓柱體,陰極或陽極會包裹另一方。如果這個圓柱被彎曲或扭曲,外層則會與內層分離,導致容量的損失。

為了可以承受彎曲,松下的研究人員決定拋棄脆弱的圓柱體,直接把兩級壘在一起,如同一個真正的三明治一樣。這個長方體則由一種可彎曲的有機鋁化合物密封在內。目前,該化合物還屬于商業機密。

在這種情況下,如何對電池進行充電成為了問題。松下不想在其輕薄的電池表面留出一個充電口,所以,該電池必須采用無線充電。而由于該電池的容量最多只能60毫安,市場上絕大多數的無線充電器的電量都會燒毀它。

最終,松下自己開發出了一款適用于該電池的無線充電器。Yagi表示,如果該電池只是用來為運動手環的計步器等功能簡單的設備供電,充滿一次電可以提供大約四周的電量。隨著CG-064065以及其姐妹型號的量產,Yagi很期待它們的未來:“我相信這種電池在未來有著極大的潛力。”



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