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柔性锂离子电池储能设备综合解析

导读: 对于锂离子电池和超级电容器等化学电源来说,实现柔性最大的阻碍是集流体的柔性化设计,不但要保证柔性电极具有良好的机械性能,还要具有良好的电化学性能。

柔性离子电池结构设计

对于柔性电子元器件的设计,对其设计限制最大的就是电池的形状,相比于传统的片状电池,线型锂离子电池在这方面具有天然的优势,例如最近LG化学公司就推出了一款,线型锂离子电池,该电池具有中空螺旋型的负极结构,改性无纺布隔膜,和外部的正极结构,该电池电压平台3.5V,容量线密度为1.0mAh/cm,该电池具有良好的可弯曲性,更为重要的是该电池不必像传统的锂离子电池那样安置在电子设备的内部,可以放置在任何地方,因此可以极大的方便可穿戴设备的使用。

随着可延展电子设备的发展,柔性电子设备不仅要承受弯曲变形,还要能够弯曲,拉伸和压缩等受力形式,因此为可延展电子设备提供储能电池是一个巨大的挑战,目前一条可行的技术方案是进行单元化设计,也就是将传统的整个锂离子电池分割成一个一个独立的小单元,一般是以弹性硅胶薄膜作基体,不同的小单元之间相互连接。通过测试,该方法制备的电池可以延展到300%以上,仍然能够保持良好的电化学性能。

目前柔性锂离子电池的设计还仅仅是起步阶段,还有许多问题需要解决,例如,如何在保证电池具有良好的机械性能的前提下提升锂离子电池的比能量和安全性能,这需要在电解设计和电解液设计,以及电池结构设计上共同着手才能完成。

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