Jak fungují baterie tenkých filmů?

Kredit za vývoj tenkých filmových baterií jde do týmu vědců, kteří vedou Dr. John Bates.Prováděli více než deset let výzkum v Oak Ridge National Laboratory pro vývoj tenké filmové baterie.Konvenční baterie jsou objemné a neflexibilní, takže jsou nevhodné pro použití tam, kde je prostor omezením.Dalším faktorem je poměr energie k hmotnosti, který je pro konvenční baterie poměrně nízký.Mohou být vytvořeny v jakémkoli tvaru nebo velikosti a jsou zcela bezpečné za jakýchkoli provozních podmínek.Tyto specifické baterie lze také použít v širším rozsahu provozní teploty.Díky své konstrukci pevného stavu mohou baterie tenké filmy vydržet teploty až 280 stupňů Centigrade nebo 586 stupňů Fahrenheita bez selhání.

Díky tomu je tenké filmové baterie přístupné, aby byly pájeny spolu s dalšími elektronickými součástmi v procesu opětovného toku pájecí pro sestavení elektronických obvodů.V tomto procesu jsou všechny komponenty zahřívány na teplotu, při které pájka typicky roztaví a teče, aby se každou složku spojila do desky s obvodem.Vzhledem k tomu, že tato teplota je asi 250-280 stupňů Celsia, 482-586 stupňů Fahrenheita, konvenční baterie obsahující organické kapalné sloučeniny nejsou schopny přežít, a proto musí být přidány ručně poté, co sestava má čas na ochlazení.Tato jedinečná funkce baterií tenkých filmů jim získala názvu elektronická baterie.

Konstrukce baterie tenkého filmu je velmi jednoduchá.Různé vrstvy jsou uloženy odpařováním nebo rozprašováním, což je metoda běžně používaná v polovodičovém průmyslu.Katoda je obvykle velký povrch a je zakryta na horní části vrstvou elektrolytu, nad níž se ukládá anoda.Elektrolytická vrstva izoluje celou katodu z anody.Základna nebo substrát na dně a balení nahoře chrání baterii před poškozením.V závislosti na metodě substrátu a obalu by celková tloušťka baterie mohla být stejně tenká jako 0,35 mm až 0,62 mm.Z důvodu, že je baterie schopna být vyráběna v jakémkoli tvaru a velikosti, lze zacílit na jakýkoli specifický prostor, energetickou a energetickou schopností.

Elektronická baterie je schopna dodávat elektřinu s vysokou hustotou proudu kvůli dobrému využití katody.Současná hustota, a tedy i výbojová kapacita, závisí na oblasti katody.S dobrou velikostí katody se může baterie tenkých filmů pochlubit vysokým výkonem energie při určené rychlosti vypouštění.

Praktickým příkladem baterie tenkého filmu je lithiová baterie.Anoda je kovová lithium s katodou oxidu kobaltu lithia.Toto uspořádání zajišťuje dobíjecí baterie, na které lze nabití až 4,2 voltů a lze jej opakovaně propustit na 3,0 V.Kapacita lithium -iontových baterií je vyjádřena jako množství proudu, který může baterie dodávat ve stanoveném čase v hodinách a označena AH nebo MAH.Energie tenkých filmových baterií je dána jako produkt napětí a nabití, které je dodáván, vyjádřený v WH nebo MWH.