因为电池作为比较笨重却又十分重要的组件,所以大多数电子产品的形状取决于电池形状,在组装时并不能很好地进行调整或者直接舍弃。所以产品开发者在设计一个新设备的时候,总是会被电池的尺寸、形状和灵活性所限制。
在今年的拉斯维加斯的CES大会上,松下展示了一款新型锂电池,也许可以改变这一切。它使用极薄的银晶圆,可以在弯折或扭曲1000次后仍然保持80%的蓄电能力。松下在CES大会上展示了这种新型电池的三个版本,每一个都比信用卡小一点点,并且可以在折叠后放进一个易拉罐里。
这个项目从2008年开始运作。但是松下却在今年九月份才对外放出口风。松下可穿戴能源部门的主管助理YorikoYagi宣布,这款电池目前已经准备进行批量生产,她预计将在量产将会从2018年4月到2019年3月间展开。
松下这款柔性电池,厚度只有0.45毫米,电池容量相对较小。其最大的版本——CG-064065的最大电池容量为60mAh,其最小的版本只有17.5mAh。(对比一下,最大的智能手机电池峰值电容量大约为3500mAh)
这意味着这种新型电池的最佳应用场景是可穿戴的卡片式设备和物联网应用设备。松下从今年10月开始为潜在用户提供一些样品,但是目前公司还未对这款电池定价。
有很多其他公司和研究者们也在研发柔性锂电池,但是松下的这款电池具有最佳的性能和目前最好的测试记录。
为了研发这款柔性电池,松下重新思考了电池设计中的基础元素。锂电池是的阳极是氧化锂,阴极是石墨。这两层被液体或胶质的离子电解液所分离。当给电池充电时,锂离子通过电解液而被存储在阴极。当电池提供电量时,离子返回到阳极。大多数时候,锂电池中的每个发生反应的结构都是圆柱形的,阴阳极两层互相包裹。如果将这个结构弯曲或折叠,会导致最外层离最内层越来越远,最终使得正负电极无法关联,电池容量逐渐耗散。
这款柔性电池的一个巨大挑战是如何给电池充电,电池必须可以无线充电,因为松下不希望再在电池轻薄的设计中给充电部分(比如一个USB插口)预留空间。不幸的是,市场上大多数无线充电装置的电量对小型设备来讲都太大了,松下的柔性电池只能承受60毫安的充电电流。
最后,松下自己设计了无线充电站,在销售中将会与电池捆绑销售。Yagi说,在应用于相对简单的设备(如健身计步器)时,这款电池一次充电可使用4周时间。