超薄型リチウム電池は、スマートバッジやアダルト製品などの薄くて軽い製品に適しています。ただし、厚さが1mmに近くなり、それ以下になると、容量、ピークパワー、耐久性、安全性、コストのバランスが必要になります。
以下は一般的なバッテリーエンジニアリング情報です。特定の設計は個別に検証する必要があります。
1. エネルギー密度と総容量:
活物質のスペースは限られており、容量は通常小さいです。パッケージング材料と集電体の割合が増加すると、質量エネルギー密度も低下する可能性があります。
- 音量制限:電池を非常に薄い厚さ（1 mm 未満など）に圧縮すると、内部の活物質（正極材料および負極材料）の体積が非常に制限されるため、通常、バッテリーの総容量は小さくなります、主に低電力デバイスに適しています。
- エネルギー密度:超薄型電池は非常に軽く作ることができますが、電池内の包装材料 (アルミニウム - プラスチック フィルムなど) と集電体の割合が相対的に増加するため、質量エネルギー密度場合によっては、バッテリーが標準以下の厚さであることもあります。
2. 機械的強度と耐久性:
薄いアルミニウムとプラスチックのフィルムは、穴が開いたり、折れたり、圧迫されたりしやすくなります。密閉性が低いと、湿気を吸収したり、膨らんだり、破損したりすることがあります。
- 脆弱性:封止層 (アルミニウム - プラスチック フィルム) は非常に薄いです。金属ケースのバッテリーと比較して、超薄型ソフトパックバッテリーは衝撃を受けやすいです。物理的な穿刺、圧縮、または圧迫破損すると漏電や内部ショートの原因となります。
- パッケージの信頼性:非常に薄いエッジをシールするのは困難です。密閉がしっかりしていないと、電解液が空気中の水分を吸収しやすくなり、バッテリーが膨張したり故障したりする可能性があります。
3.充放電性能：
ポールピースやタブの薄肉化により直流内部抵抗（DCR）が増加し、強い振動やパルス負荷、長距離無線伝送時に電圧降下が発生する場合があります。
- 内部抵抗が高い：超薄さを実現するには、ポールピースとタブを非常に薄くする必要があることが多く、これによりバッテリーの寿命が長くなります。内部抵抗(DCR)。
- 高電流放電容量:内部抵抗が高いと、大電流を放電する能力が制限されます。スマート バッジや成人向け製品が瞬間的な高電力 (強い振動や長距離無線送信など) を必要とする場合、超薄型バッテリーの電圧が大幅に低下する可能性があります。
4. 製造プロセス、コスト、サイクル寿命:
ラミネート、溶接、液体注入には高い精度が必要であり、歩留まりの課題によりコストが増加します。電極の繰り返しの膨張と収縮によっても、サイクル寿命が短くなる可能性があります。
収量の課題:超薄型バッテリーの製造には、極めて高精度の積層プロセスや薄膜蒸着技術が必要です。製造工程では、極薄のポールピースの位置合わせや溶接、注液など非常に高い設備精度が要求されるため、端材が発生しやすく、標準的なバッテリーよりも大幅にコストがかかる。サイクル寿命:充放電プロセス中に極度に薄い電極が物理的に膨張および収縮すると、活物質の脱落が発生しやすくなり、バッテリーの長期サイクル寿命に影響を及ぼします。
5. 熱管理：密封された超薄型製品は空気が対流するスペースが不足しており、熱が保持されると劣化が促進されます。
放熱経路：超薄型バッテリーの大きな表面積は放熱に役立ちますが、密閉された超薄型最終製品 (完全密閉された成人向け製品など) では、バッテリーが一旦発熱すると、内部空間が非常に狭いため、効果的な放熱が不足することがよくあります。、長時間加熱するとバッテリーの劣化が早まる可能性があります。
