แบตเตอรี่ฟิล์มบางทำงานอย่างไร?

เครดิตสำหรับการพัฒนาแบตเตอรี่ฟิล์มบาง ๆ ไปที่ทีมนักวิทยาศาสตร์นำโดยดร. จอห์นเบตส์พวกเขาดำเนินการวิจัยที่ Oak Ridge National Laboratory มานานกว่าทศวรรษเพื่อพัฒนาแบตเตอรี่ฟิล์มบาง ๆแบตเตอรี่ทั่วไปมีขนาดใหญ่และไม่ยืดหยุ่นทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่พื้นที่เป็นข้อ จำกัดอีกปัจจัยหนึ่งคืออัตราส่วนพลังงานต่อน้ำหนักซึ่งค่อนข้างต่ำสำหรับแบตเตอรี่ทั่วไป

คุณสมบัติที่เฉพาะเจาะจงกับแบตเตอรี่ฟิล์มบางคือการก่อสร้างของแข็งทั้งหมดสามารถเกิดขึ้นได้ในรูปทรงหรือขนาดใด ๆ และปลอดภัยอย่างสมบูรณ์ภายใต้เงื่อนไขการทำงานใด ๆแบตเตอรี่เฉพาะเหล่านี้ยังสามารถใช้ภายใต้ช่วงอุณหภูมิที่กว้างขึ้นเนื่องจากการก่อสร้างสถานะของแข็งทั้งหมดแบตเตอรี่ฟิล์มบางสามารถยืนอุณหภูมิสูงถึง 280 องศาเซนติเกรดหรือ 586 องศาฟาเรนไฮต์โดยไม่ล้มเหลว

สิ่งนี้ทำให้แบตเตอรี่ฟิล์มบาง ๆ คลอนกันได้ที่จะบัดกรีพร้อมกับส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ในกระบวนการไหลกลับใหม่สำหรับการประกอบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในกระบวนการนี้ส่วนประกอบทั้งหมดจะถูกทำให้ร้อนถึงอุณหภูมิที่โดยทั่วไปแล้วบัดกรีจะละลายและไหลเพื่อผูกมัดแต่ละส่วนประกอบกับแผงวงจรที่พิมพ์ออกมาเนื่องจากอุณหภูมินี้อยู่ที่ประมาณ 250-280 องศาเซลเซียส, 482-586 องศาฟาเรนไฮต์, แบตเตอรี่ทั่วไปที่มีสารประกอบของเหลวอินทรีย์ไม่สามารถอยู่รอดได้ดังนั้นจึงต้องเพิ่มด้วยตนเองหลังจากการชุมนุมมีเวลาเย็นลงคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของแบตเตอรี่ฟิล์มบางนี้ทำให้พวกเขาได้รับแบตเตอรี่อิเล็กทรอนิกส์ชื่อ

การสร้างแบตเตอรี่ฟิล์มบาง ๆ นั้นง่ายมากเลเยอร์ที่แตกต่างกันถูกฝากโดยการระเหยหรือสปัตเตอร์ซึ่งเป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมการผลิตเซมิคอนดักเตอร์แคโทดมักจะเป็นพื้นผิวขนาดใหญ่และปกคลุมไปด้วยชั้นของอิเล็กโทรไลต์ที่มีการสะสมขั้วบวกเลเยอร์อิเล็กโทรไลต์แยกแคโทดทั้งหมดออกจากขั้วบวกฐานหรือพื้นผิวที่ด้านล่างและบรรจุภัณฑ์ที่ด้านบนปกป้องแบตเตอรี่จากความเสียหายความหนารวมของแบตเตอรี่ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับพื้นผิวและวิธีบรรจุภัณฑ์ความหนารวมของแบตเตอรี่อาจบางเท่า 0.35 มม. ถึง 0.62 มม.เนื่องจากแบตเตอรี่สามารถผลิตได้ในรูปแบบและขนาดใด ๆ พื้นที่เฉพาะความสามารถด้านพลังงานและพลังงานใด ๆ สามารถกำหนดเป้าหมายได้

แบตเตอรี่อิเล็กทรอนิกส์มีความสามารถในการส่งกระแสไฟฟ้าที่มีความหนาแน่นกระแสสูงเนื่องจากการใช้แคโทดที่ดีความหนาแน่นปัจจุบันและความสามารถในการปลดปล่อยจะขึ้นอยู่กับพื้นที่ของแคโทดด้วยขนาดแคโทดที่ดีแบตเตอรี่ฟิล์มบางสามารถมีเอาต์พุตพลังงานสูงในอัตราการปล่อยที่ระบุ

ตัวอย่างที่ใช้งานได้จริงของแบตเตอรี่ฟิล์มบางคือแบตเตอรี่ลิเธียมขั้วบวกเป็นลิเธียมโลหะพร้อมแคโทดลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์การจัดเรียงนี้ทำให้แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ซึ่งสามารถชาร์จได้สูงถึง 4.2 โวลต์และสามารถปล่อยลงไปที่ 3.0 โวลต์ซ้ำ ๆความจุของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแสดงเป็นปริมาณของกระแสไฟฟ้าที่แบตเตอรี่สามารถส่งมอบในเวลาที่กำหนดในชั่วโมงและแสดงโดย AH หรือ MAHพลังงานของแบตเตอรี่ฟิล์มบางได้รับเป็นผลิตภัณฑ์ของแรงดันไฟฟ้าและประจุที่จ่ายโดยมันแสดงใน WH หรือ MWh