İnce film pil geliştirmek için verilen kredi, Dr. John Bates tarafından yönetilen bir bilim adamları ekibine gider. On yıldan fazla bir süredir Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'nda ince bir film pilinin geliştirilmesi için araştırmalar yaptılar. Geleneksel piller hacimli ve esnektir, bu da alanın kısıtlı olduğu yerlerde kullanım için uygun değildir. Diğer bir faktör, geleneksel aküler için oldukça düşük olan enerji ağırlık oranıdır.
İnce film pillere özgü özellikler tamamen katı yapıdır. Herhangi bir şekilde veya boyutta oluşturulabilirler ve her türlü çalışma koşulunda tamamen güvenlidirler. Bu spesifik piller daha geniş bir çalışma sıcaklığı aralığında da kullanılabilir. Tüm katı hal yapıları nedeniyle, ince film piller, 280 derece santigrat veya 586 derece Fahrenheit gibi yüksek sıcaklıklarda arıza yapmadan durabilir.
Bu, ince film pilleri, elektronik devrelerin montajı için lehim yeniden akış işleminde diğer elektronik bileşenlerle birlikte lehimlenmeye uygun hale getirir. Bu işlemde, tüm bileşenler lehimin tipik olarak erittiği ve her bileşeni basılı devre kartına bağlamak için aktığı bir sıcaklığa ısıtılır. Bu sıcaklık yaklaşık 250-280 santigrat derece, 482-586 derece Fahrenheit olduğundan, organik sıvı bileşikler içeren geleneksel piller hayatta kalamazlar ve bu nedenle montajın soğuması için bir süre sonra el ile eklenmeleri gerekir. İnce film pillerin bu eşsiz özelliği onlara elektronik pil adını kazandırdı.
İnce bir film bataryasının yapısı çok basittir. Yarı iletken üretim endüstrisinde yaygın olarak kullanılan bir yöntem olan buharlaşma veya püskürtme ile farklı tabakalar biriktirilir. Katot, genellikle geniş bir yüzeydir ve üstüne, üzerinde anotun biriktirildiği bir elektrolit tabakası ile kaplanır. Elektrolitik katman, tüm katodu anottan izole eder. Alttaki bir taban veya alt tabaka ve üstteki bir ambalaj, bataryayı hasardan korur. Alt tabakaya ve paketleme yöntemine bağlı olarak, bataryanın toplam kalınlığı 0,35 mm ila 0,62 mm arasında olabilir. Bataryanın herhangi bir şekilde ve boyutta üretilebilmesi nedeniyle, herhangi bir spesifik alan, enerji ve güç özellikleri hedeflenebilir.
Bir elektronik batarya, iyi katot kullanımı nedeniyle yüksek akım yoğunluklu elektrik sunma yeteneğine sahiptir. Akım yoğunluğu ve dolayısıyla boşaltma kapasitesi, katodun alanına bağlıdır. İyi bir katod boyutuyla, ince film batarya, belirtilen bir deşarj oranında yüksek bir enerji çıktısına sahip olabilir.
İnce bir film pilinin pratik bir örneği, bir lityum pildir. Anot, bir lityum kobalt oksit katodu ile metalik lityumdur. Bu düzenleme, 4.2 volta kadar şarj edilebilen ve tekrar tekrar 3.0 volta kadar boşaltılabilen şarj edilebilir piller için kullanılır. Lityum iyon pillerin kapasitesi, pilin belirli bir zamanda saatlerde verebileceği ve AH veya mAH ile gösterilen akım miktarı olarak ifade edilir. İnce film pillerin enerjisi, WH veya mWH olarak ifade edilen voltajın ve onun tarafından sağlanan yükün ürünü olarak verilir.
