在科技飛速發展的當下,可穿戴電子設備如智能手表、健身追蹤器、智能衣物等日益融入人們的生活,成為日常科技伴侶。而這些設備持續進步的背后,柔性電池技術起著關鍵支撐作用,它正突破傳統電池的局限,為可穿戴設備帶來全新的發展契機。
傳統的鋰離子電池多基于剛性結構,難以適應可穿戴設備對柔韌性、輕薄性的嚴苛需求。想象一下,將一塊硬邦邦的傳統電池縫入衣物或者貼合在手腕的智能手環內,不僅佩戴舒適度極差,還可能在人體運動過程中因彎折而損壞電池,引發安全隱患。與之相比,柔性電池具備獨特的優勢。
從材料層面探究,柔性電池常選用具有高柔韌性的聚合物作為基底材料,如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚酰亞胺(PI)。這些聚合物能在保證電池基本功能的同時,承受反復的彎曲、拉伸甚至扭曲變形。以基于 PI 的柔性鋰離子電池為例,其電極材料選用特殊的納米復合材料,像將碳納米管與活性鋰金屬氧化物復合,既增強了電極的導電性,又保障電極在形變時結構穩定。
在制造工藝方面,不同于傳統電池的剛性模具鑄造,柔性電池多采用印刷、噴涂等柔性制造工藝。例如,采用絲網印刷技術將電極漿料均勻地涂覆在柔性基底上,能精確控制電極厚度與形狀,且生產過程高效、成本可控。這種工藝使得柔性電池可以根據不同可穿戴設備的外形設計需求,定制化生產,從小巧的耳塞電池到大面積的智能衣物電池,均可實現靈活適配。
實際應用案例豐富多樣。在醫療保健領域,柔性電池為植入式醫療監測設備提供動力,其良好的生物相容性確保不會對人體產生不良反應,患者可長時間佩戴持續監測生理指標;在運動健身方面,內置柔性電池的智能運動服能實時采集運動數據、反饋肌肉發力情況,助力運動員科學訓練,且不會因運動中的大幅度動作損壞電池;在時尚科技融合場景下,帶有柔性電池的智能配飾可以點亮 LED 燈效,展現個性潮流,電池的輕薄隱蔽讓美感與科技感完美融合。
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