薄膜バッテリーはどのように機能しますか？

薄膜バッテリーの開発に対するクレジットは、ジョン・ベイツ博士が率いる科学者チームに送られます。彼らは、10年以上にわたり、薄膜バッテリーの開発のためにオークリッジ国立研究所で研究しました。従来のバッテリーはかさばって柔軟ではないため、スペースが制約である場合に使用するのに適していません。もう1つの要因は、エネルギー対重量比であり、従来のバッテリーでは非常に低いです。

薄膜バッテリーに固有の機能は、すべての固体構造です。それらはあらゆる形状またはサイズで形成することができ、あらゆる動作条件の下で完全に安全です。これらの特定のバッテリーは、より広い動作温度範囲の下でも使用できます。薄い状態の構造のため、薄膜のバッテリーは、摂氏280度または華氏586度の温度に障害なく耐えることができます。

これにより、薄膜バッテリーは、はんだのリフローで他の電子部品と一緒にはんだ付けできるようになります電子回路のアセンブリのプロセス。このプロセスでは、すべてのコンポーネントは、通常はんだが溶けて流れる温度に加熱され、各コンポーネントを印刷回路基板に結合します。この温度は摂氏約250〜280度、華氏482〜586度であるため、有機液体化合物を含む従来のバッテリーは生き残ることができず、したがって、アセンブリが冷却する時間があった後に手動で追加する必要があります。薄膜バッテリーのこのユニークな機能により、電子バッテリーという名前が獲得されています。

薄膜バッテリーの構造は非常に簡単です。半導体製造業で一般的に使用される方法である蒸発またはスパッタリングによって、異なる層が堆積します。カソードは通常大きな表面であり、上部に覆われており、アノードが堆積している電解質の層で覆われています。電解層はCA全体を分離しますアノードからのソード。下部のベースまたは基板、上部のパッケージは、バッテリーを損傷から保護します。基質と包装方法に応じて、バッテリーの総厚さは0.35 mmから0.62 mmの薄くなる可能性があります。バッテリーがあらゆる形状とサイズで製造できるため、特定のスペース、エネルギー、電力機能をターゲットにすることができます。

電子バッテリーは、良好なカソード利用のために高電流密度の電力を供給することができます。電流密度、したがって、排出能力は、カソードの面積に依存します。カソードサイズが良好で、薄膜バッテリーは、指定された排出速度で高エネルギー出力を誇ることがあります。

薄膜バッテリーの実用的な例は、リチウムバッテリーです。アノードは金属リチウムで、リチウムコバルト酸化物カソードを備えています。この配置により、充電式のバッテリーが作成され、最大4.2ボルトで充電でき、3まで排出できます。0ボルト、繰り返し。リチウムイオン電池の容量は、バッテリーが指定された時間内に配達できる電流の量として表され、AHまたはMAHで示されます。薄膜電池のエネルギーは、whまたはmwhで表される電圧とそれによって供給される電荷​​の積として与えられます。