Τι είναι μια μπαταρία λεπτού φιλμ;

Μια μπαταρία λεπτής μεμβράνης είναι μια μορφή μπαταρίας ιόντων λιθίου που μπορεί να είναι τόσο μικρή όσο λίγα χιλιοστά πάχους.Οι μπαταρίες λεπτής μεμβράνης χρησιμοποιούν μια διαδικασία παρόμοια με αυτή μιας τυπικής μπαταρίας ιόντων λιθίου για να παρέχουν ισχύ, αλλά έχουν αρκετά πλεονεκτήματα έναντι της μεγαλύτερης μπαταρίας.Εκτός από το να είναι πολύ μικρότερο, διαρκούν επίσης περισσότερο, μπορούν να λειτουργούν κάτω από πιο ακραίες θερμοκρασίες και μπορούν να σχηματιστούν σε οποιοδήποτε σχήμα.Αναπτύχθηκαν από μια ομάδα επιστημόνων και μηχανικών με επικεφαλής τον Δρ. John Bates στο Εθνικό Εργαστήριο Oak Ridge στο Τενεσί.

Η μέθοδος που χρησιμοποιείται για να κάνει μια μπαταρία που είναι λεπτότερη από μια συνοικία των Ηνωμένων Πολιτειών είναι μια διαδικασία που ονομάζεται φυσική εναπόθεση ατμών.Τα υλικά για την μπαταρία λεπτού φιλμ είναι στρωμένα μία φορά τη φορά σε ένα υπόστρωμα.Εάν το υπόστρωμα είναι ευέλικτο, η μπαταρία θα είναι επίσης ευέλικτη.Κάθε υλικό ξεκινά ως ατμός, ο οποίος στη συνέχεια συμπυκνώνεται για να σχηματίσει μια λεπτή, στερεά επικάλυψη στο υπόστρωμα.Το υπόστρωμα είναι απαραίτητο για να διαχωριστεί η άνοδος και η κάθοδος στην μπαταρία.Η κάθοδος είναι το σημείο που ρέει από.Όλοι οι τύποι μπαταριών ιόντων λιθίου, συμπεριλαμβανομένης της μπαταρίας λεπτής μεμβράνης, λειτουργούν όταν ένα ιόν λιθίου μετακινείται από την άνοδο στην κάθοδο μέσω ενός στερεού ηλεκτρολύτη.Ένας ηλεκτρολύτης είναι οποιοδήποτε υλικό που διεξάγει ηλεκτρική ενέργεια.Σε μια μπαταρία λεπτής μεμβράνης, ο ηλεκτρολύτης είναι συχνά ένα εύκαμπτο πολυμερές.Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι κοινές σε ηλεκτρονικά καταναλωτικά όπως τα κινητά τηλέφωνα και τα φορητούς υπολογιστές.Καθώς μια μπαταρία λεπτής μεμβράνης είναι τόσο μικρή, η ηλεκτρονική συσκευή που ενεργοποιεί μπορεί να είναι επίσης μικρή.Αυτό επιτρέπει ηλεκτρονικά που είναι μικρότερα και ελαφρύτερα από αυτά που τροφοδοτούνται χρησιμοποιώντας τυπικές μπαταρίες ιόντων λιθίου.

Εκτός από το μέγεθός του, η μπαταρία λεπτού φιλμ έχει πολλά άλλα πλεονεκτήματα σε μια τυπική μπαταρία ιόντων λιθίου.Έχει καλύτερη αναλογία ενέργειας προς βάρος.Το κόστος της μπαταρίας δεν αυξάνεται καθώς το μέγεθος μειώνεται.Οι μπαταρίες λεπτού φιλμ μπορούν επίσης να λειτουργούν σε ακραίες θερμοκρασίες που θα βλάψουν τις τυποποιημένες μπαταρίες ιόντων λιθίου

Μια μπαταρία λεπτού φιλμ έχει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από μια τυποποιημένη μπαταρία ιόντων λιθίου.Ο κύκλος ζωής μιας μπαταρίας είναι ο αριθμός των φορτίων που μπορεί να φορτιστεί και στη συνέχεια να αποφορτιστεί πλήρως πριν η ενεργειακή του ικανότητα πέσει κάτω από το 80 % της αρχικής χωρητικότητας.Αυτή η απώλεια ισχύος συμβαίνει επειδή τα υλικά της μπαταρίας διασπώνται πολύ αργά καθώς η ηλεκτρική ενέργεια κινείται μέσα από αυτά.