电池爆炸风险解决了?柔性电池成为汽车、无人机新选择

捏一捏、揉一揉再搓一搓,这好像说的是海绵泡沫,而说到电池,我们一般会觉得它应该是个硬东西。

然而,来自韩国的Jenax希望人们在谈论其电池产品时就该用这些词。这家总部位于釜山的公司正在开发一款名为J.Flex——超薄、灵活、可充电——的锂离子电池。

2020年CES上,我们看到了各种各样的可穿戴设备,还有折叠屏的手机、平板。“我们现在与机器的交互水平与以前不同。”Jenax战略规划负责人EJ Shin表示,“我们要把电池放到以前办不到的地方。”

展会上,Jenax展示了多款设备,包括一款由英国HP1科技公司开发、内置传感器的足球头盔,用于测量压力和冲击力;由法国公司设计的一种医用传感器贴片,可以嵌入衣服并监测佩戴者的心率;以皮带和手镯的形式为患者提供的可穿戴电源。

“应该没有人想拿着一个又大又重的电池出门,轻薄、可根据情况改变形状的柔性电池则是另一种景象。”Shin补充说道。

密西根大学化学工程教授尼古拉斯•科托夫(Nicholas Kotov)认为,这种电池有朝一日可能不仅仅为可穿戴设备供电,无人机、汽车等产品也可以用到。

拿无人机来说,安装在机翼或起落架上的柔性电池可以释放机内空间,供其他部件使用。科托夫本人正在开发用锂和锌制成的柔性电池电解质,称“这种电池有前途”。

目前,除了Jenax,松下、三星和意法半导体等公司也在开发各自的柔性电池产品。但Jenax声称有“比其他竞争者更高等级的电池灵活性”。

该公司拥有100多项专利保护其电池技术,Shin称其灵活性的秘密在于“材料、聚合物电解质和多年来开发的技术”。J.Flex电池是由石墨和锂钴氧化物制成,但它的确切成分和结构属于机密,公司并未给出说明。

其实,Jenax已经是一家成立近30年的企业。1991年刚起步时的业务是金属制造,但在2008年金融危机后,它开始向电池领域多元化发展。

如今,Jenax已与多家B2B公司展开合作,客户来自消费电子、物流、医疗、卫生等行业,并可根据用户需要定制电池。

Jenax网站信息显示,J.Flex电池可以薄至0.5毫米(适用于传感器),小至20×20毫米,大到200×200毫米,工作电压在3到4.25伏特之间。

根据不同的大小,电池容量的变化范围在10毫安时至5安培时之间;在1000次充放电循环后,仍有着接近90%的容量。

不过,Shin解释说,如果是用于传感器,设备一次充电可以一个月,但如果是用来给显示器供电,就用不了那么久。

还有一点值得注意,电池在被挤压后有爆炸的危险,被弯曲后有着同样的隐患。“安全的关键是找到好的电解质或好的离子传导膜。”科托夫给出了这样的解释。

为此,Jenax公司最近开发了一种特殊的半固态电解质。“我们从导致电池爆炸的最大原因入手,使其变得不易燃。”

接下来,Jenax计划2020年底前在韩国建立其首个锂电池生产线,有希望在成本上与制造传统锂电池的企业展开竞争。

“我们正在改变电池的格局。” Shin说,“它不再是产品设计上的限制条件,相反,电池将成为最终产品的关键技术之一。”(文章&图片来源:IEEE,作者:Sandy Ong)