Batri hyblyg - rhydweli electroneg defnyddwyr yn y dyfodol

Gyda gwelliant safonau byw a datblygiad technoleg, mae electroneg hyblyg wedi cael mwy a mwy o sylw. Gall cynnydd technoleg electronig hyblyg newid ffurf y cynnyrch yn sylweddol ym meysydd iechyd, gwisgadwy, Rhyngrwyd Popeth, a hyd yn oed roboteg, ac mae ganddo botensial marchnad enfawr.

Gyda gwelliant safonau byw a datblygiad technoleg, mae electroneg hyblyg wedi cael mwy a mwy o sylw. Gall cynnydd technoleg electronig hyblyg newid ffurf y cynnyrch yn sylweddol ym meysydd iechyd, gwisgadwy, Rhyngrwyd Popeth, a hyd yn oed roboteg, ac mae ganddo botensial marchnad enfawr.

Mae llawer o gwmnïau wedi buddsoddi llawer o ymchwil a datblygu, un ar ôl y llall defnydd cynnar o dechnoleg cenhedlaeth nesaf a datblygu cynnyrch newydd. Yn ddiweddar, mae ffonau symudol plygadwy wedi dod yn gyfeiriad ffafriol. Plygu yw'r cam cyntaf i gynhyrchion electronig symud o anhyblygedd traddodiadol i hyblygrwydd.

Mae Samsung Galaxy Fold a Huawei Mate X wedi dod â ffonau plygadwy i olwg y cyhoedd ac maent yn wirioneddol fasnachol, ond mae eu hatebion i gyd wedi'u colfachu yn eu hanner. Er bod darn cyfan o arddangosfa OLED hyblyg yn cael ei ddefnyddio, y gweddill yw Ni ellir plygu na phlygu'r ddyfais. Ar hyn o bryd, nid y sgrin ei hun yw'r ffactor cyfyngol gwirioneddol ar gyfer dyfeisiau hyblyg megis ffonau symudol hyblyg bellach ond arloesi electroneg hyblyg, yn enwedig batris hyblyg. Mae'r batri cyflenwad ynni yn aml yn meddiannu'r rhan fwyaf o gyfaint y ddyfais, felly dyma hefyd y rhan hanfodol fwyaf tebygol o gyflawni gwir hyblygrwydd a phlygu. Yn ogystal, mae dyfeisiau gwisgadwy fel smartwatches a breichledau smart yn dal i ddefnyddio batris anhyblyg traddodiadol, sy'n gyfyngedig o ran maint, gan arwain at aberthu bywyd batri yn aml. Felly, mae batris hyblyg gallu mawr, uchel-hyblygrwydd yn ffactor chwyldroadol mewn ffonau symudol plygadwy a dyfeisiau gwisgadwy.

1.Definition a manteision batris hyblyg

Batri hyblyg yn gyffredinol yn cyfeirio at fatris y gellir eu plygu a'u defnyddio dro ar ôl tro. Mae eu priodweddau yn cynnwys plygu, estynadwy, plygadwy, a throellog; gallant fod yn batris lithiwm-ion, batris sinc-manganîs neu fatris arian-sinc, neu hyd yn oed Supercapacitor. Gan fod pob rhan o'r batri hyblyg yn destun anffurfiad penodol yn ystod y broses blygu ac ymestyn, rhaid i ddeunyddiau a strwythur pob rhan o'r batri hyblyg gynnal perfformiad ar ôl plygu ac ymestyn sawl gwaith. Yn naturiol, mae'r gofynion technegol yn y maes hwn yn uchel iawn. Uchel. Ar ôl i'r batri lithiwm anhyblyg presennol gael ei ddadffurfio, bydd ei berfformiad yn cael ei niweidio'n ddifrifol, a gall fod peryglon diogelwch hyd yn oed. Felly, mae angen deunyddiau a dyluniadau strwythurol newydd sbon ar fatris hyblyg.

O'i gymharu â batris anhyblyg traddodiadol, mae gan fatris hyblyg addasrwydd amgylcheddol uwch, perfformiad gwrth-wrthdrawiad, a gwell diogelwch. At hynny, gall batris hyblyg wneud i gynhyrchion electronig ddatblygu i gyfeiriad mwy ergonomig. Gall batris hyblyg leihau cost a chyfaint caledwedd deallus yn sylweddol, ychwanegu galluoedd newydd a gwella galluoedd presennol, gan alluogi caledwedd arloesol a'r byd ffisegol i gyflawni integreiddiad dwfn digynsail.

2.Y maint y farchnad o batris hyblyg

Ystyrir mai'r diwydiant electroneg hyblyg yw tueddiad datblygu mawr nesaf y diwydiant electroneg. Y ffactorau sy'n gyrru ei ddatblygiad cyflym yw galw enfawr y farchnad a pholisïau cenedlaethol egnïol. Mae llawer o wledydd tramor eisoes wedi llunio cynlluniau ymchwil ar gyfer electroneg hyblyg. Fel cynllun FDCASU yr Unol Daleithiau, Prosiect Horizon yr Undeb Ewropeaidd, "Strategaeth Genedlaethol TG Corea Gwyrdd" De Korea, ac yn y blaen, mae Cynllun Pum Mlynedd 12fed a 13eg Sefydliad Gwyddoniaeth Naturiol Tsieina hefyd yn cynnwys electroneg hyblyg fel maes ymchwil pwysig o gweithgynhyrchu micro-nano.

Yn ogystal ag integreiddio cylchedau electronig, deunyddiau swyddogaethol, gweithgynhyrchu micro-nano, a meysydd technoleg eraill, mae technoleg electronig hyblyg hefyd yn rhychwantu lled-ddargludyddion, pecynnu, profi, tecstilau, cemegau, cylchedau printiedig, paneli arddangos, a diwydiannau eraill. Bydd yn gyrru marchnad triliwn o ddoleri ac yn cynorthwyo sectorau traddodiadol i wella gwerth ychwanegol diwydiannau a dod â newidiadau chwyldroadol i'r strwythur diwydiannol a bywyd dynol. Yn ôl y rhagolygon gan sefydliadau awdurdodol, bydd y diwydiant electroneg hyblyg yn werth US $ 46.94 biliwn yn 2018 a US $ 301 biliwn yn 2028, gyda chyfradd twf blynyddol cyfansawdd o bron i 30% rhwng 2011 a 2028, ac mae mewn tueddiad hirdymor twf cyflym.

Batri hyblyg-y rhydweli o electroneg defnyddwyr yn y dyfodol 〡 Mizuki Cyfalaf gwreiddiol
Ffigur 1: Cadwyn diwydiant batri hyblyg

Mae batri hyblyg yn rhan hanfodol o faes electroneg hyblyg. Gellir eu defnyddio mewn ffonau symudol plygadwy, dyfeisiau gwisgadwy, dillad llachar, a meysydd eraill ac mae ganddynt alw eang yn y farchnad. Yn ôl adroddiad ymchwil ar y rhagolwg marchnad batri hyblyg byd-eang 2020 a gyhoeddwyd gan Marchnadoedd a Marchnadoedd, erbyn 2020, disgwylir i'r farchnad batri hyblyg byd-eang gyrraedd 617 miliwn o ddoleri yr Unol Daleithiau. O 2015 i 2020, bydd batri hyblyg yn tyfu ar gyfradd twf blynyddol cyfansawdd o 53.68%. Cynyddu. Fel diwydiant batri hyblyg nodweddiadol i lawr yr afon, disgwylir i'r diwydiant dyfeisiau gwisgadwy anfon 280 miliwn o unedau yn 2021. Wrth i galedwedd traddodiadol ddod i mewn i gyfnod dagfa a chymwysiadau arloesol o dechnolegau newydd, mae dyfeisiau gwisgadwy yn tywys mewn cyfnod newydd o ddatblygiad cyflym. Bydd galw ar raddfa fawr am fatris hyblyg.

Fodd bynnag, mae'r diwydiant batri hyblyg yn dal i wynebu llawer o heriau, a'r broblem fwyaf yw materion technegol. Mae gan y diwydiant batri hyblyg rwystrau uchel i fynediad, ac mae angen datrys llawer o faterion megis deunyddiau, strwythurau a phrosesau cynhyrchu. Ar hyn o bryd, mae llawer o waith ymchwil yn dal i fod yn y cyfnod labordy, ac ychydig iawn o gwmnïau sy'n gallu cyflawni cynhyrchiad màs.

Cyfeiriad 3.Technical o batris hyblyg

Y cyfeiriad technegol ar gyfer gwireddu batris hyblyg neu ymestynadwy yn bennaf yw dylunio strwythurau newydd a deunyddiau hyblyg. Yn benodol, mae'r tri chategori canlynol yn bennaf:

3.1.Thin batri ffilm

Egwyddor sylfaenol batris ffilm tenau yw defnyddio triniaeth uwch-denau o'r deunyddiau ym mhob haen batri i hwyluso plygu ac, yn ail, gwella perfformiad y cylch trwy addasu'r deunydd neu'r electrolyte. Mae batris ffilm tenau yn bennaf yn cynrychioli batris ceramig lithiwm o Taiwan Huineng a batris polymer sinc o Imprint Energy yn yr Unol Daleithiau. Mantais y math hwn o fatri yw y gall gyflawni rhywfaint o blygu ac mae'n denau iawn (<1mm); yr anfantais yw na all TG ei ymestyn, mae'r bywyd yn dadfeilio'n gyflym ar ôl troi, mae'r gallu yn fach (lefel milliamp-awr), ac mae'r gost yn uchel.

3.2.Printed batri (batri papur)

Fel batris ffilm denau, mae batris papur yn fatris sy'n defnyddio ffilm denau fel cludwr. Y gwahaniaeth yw bod inc arbennig wedi'i wneud o ddeunyddiau dargludol a nanomaterials carbon wedi'i orchuddio ar y ffilm yn ystod y broses baratoi. Mae nodweddion batris papur printiedig ffilm denau yn feddal, yn ysgafn ac yn denau. Er bod ganddynt bŵer is na batris ffilm tenau, maent yn fwy cyfeillgar i'r amgylchedd - yn gyffredinol batri tafladwy.

Mae batris papur yn perthyn i electroneg argraffedig, ac mae eu holl gydrannau neu rannau'n cael eu cwblhau trwy ddulliau cynhyrchu argraffu. Ar yr un pryd, mae cynhyrchion electronig printiedig yn ddau ddimensiwn ac mae ganddynt nodweddion hyblyg.

3.3.Batri dylunio strwythur newydd (batri hyblyg gallu mawr)

Mae batris ffilm tenau a batris printiedig yn gyfyngedig yn ôl cyfaint a dim ond cynhyrchion pŵer isel y gallant eu cyflawni. Ac mae gan fwy o senarios cais fwy o alw am bŵer aruthrol. Mae hyn yn gwneud batris hyblyg 3D ffilm di-denau yn farchnad boeth. Er enghraifft, mae'r batri cynhwysedd mawr poblogaidd presennol, hyblyg y gellir ei ymestyn, wedi'i wireddu gan strwythur pont yr ynys. Egwyddor y batri hwn yw strwythur cyfres-gyfochrog y pecyn batri. Mae'r anhawster yn gorwedd yn y dargludedd uchel a'r cyswllt dibynadwy rhwng y batris, a all ymestyn a phlygu, a'r allanol Diogelu dyluniad y pecyn. Mantais y math hwn o fatri yw y gall ymestyn, plygu a throelli. Wrth droi, dim ond plygu'r cysylltydd nid yw'n effeithio ar fywyd y batri ei hun. Mae ganddo gapasiti mawr (lefel ampere-awr) a chost isel; yr anfantais yw nad yw'r meddalwch lleol cystal â batri uwch-denau. Byddwch yn fach. Mae yna hefyd strwythur origami, sy'n plygu papur 2D-dimensiwn i wahanol siapiau mewn gofod 3D trwy blygu a phlygu. Mae'r dechnoleg origami hon yn cael ei gymhwyso i batris lithiwm-ion, ac mae'r casglwr presennol, electrod positif, electrod negyddol, ac ati, yn cael eu plygu yn ôl gwahanol onglau plygu. Pan gaiff ei ymestyn a'i blygu, gall y batri wrthsefyll llawer o bwysau oherwydd yr effaith blygu ac mae ganddo elastigedd da. Ni fydd yn effeithio ar berfformiad. Yn ogystal, maent yn aml yn mabwysiadu strwythur siâp tonnau, hynny yw, strwythur ymestyn siâp ton. Mae'r deunydd gweithredol yn cael ei gymhwyso i'r darn polyn metel siâp tonnau i wneud electrod y gellir ei ymestyn. Mae'r batri lithiwm sy'n seiliedig ar y strwythur hwn wedi'i ymestyn a'i blygu lawer gwaith. Gall barhau i gynnal gallu beicio da.

Yn gyffredinol, defnyddir batris uwch-denau mewn cynhyrchion electronig tenau fel cardiau electronig, defnyddir batris printiedig fel arfer mewn senarios untro fel tagiau RFID, a defnyddir batris hyblyg gallu mawr yn bennaf mewn cynhyrchion electronig deallus fel oriorau a ffonau symudol. sydd angen gallu mawr. Superior.

4.Y dirwedd gystadleuol o fatris hyblyg

Mae'r farchnad batri hyblyg yn dal i ddod i'r amlwg, ac mae'r chwaraewyr sy'n cymryd rhan yn bennaf yn weithgynhyrchwyr batri traddodiadol, cewri technoleg, a chwmnïau cychwyn. Fodd bynnag, ar hyn o bryd nid oes gwneuthurwr dominyddol yn fyd-eang, ac nid yw'r bwlch rhwng cwmnïau yn fawr, ac maent yn y bôn yn y cyfnod Ymchwil a Datblygu.

O safbwynt rhanbarthol, mae'r ymchwil a datblygu cyfredol o fatris hyblyg wedi'u crynhoi'n bennaf yn yr Unol Daleithiau, De Korea, a Taiwan, megis Imprint Energy yn yr Unol Daleithiau, Hui Neng Taiwan, LG Chem yn Ne Korea, ac ati Cewri technoleg megis Apple, Samsung, a Panasonic hefyd wrthi'n defnyddio batris hyblyg. Mae tir mawr Tsieina wedi gwneud rhai datblygiadau ym maes batris papur. Mae cwmnïau rhestredig fel Evergreen a Jiulong Industrial wedi gallu cyflawni cynhyrchiad màs. Mae nifer o fusnesau newydd hefyd wedi dod i'r amlwg mewn cyfeiriadau technegol eraill, megis Beijing Xujiang Technology Co, Ltd., Soft Electronics Technology, a Jizhan Technology. Ar yr un pryd, mae sefydliadau ymchwil wyddonol sylweddol hefyd yn datblygu cyfarwyddiadau technolegol newydd.

Bydd y canlynol yn dadansoddi ac yn cymharu'n fyr gynhyrchion a deinameg cwmni nifer o brif ddatblygwyr ym maes batris hyblyg:

Taiwan Huineng

Batri ceramig lithiwm plât meddal FLCB

1. Mae'r batri ceramig lithiwm cyflwr solet yn wahanol i'r electrolyt hylif a ddefnyddir yn y batri lithiwm sydd ar gael. Ni fydd yn gollwng hyd yn oed os caiff ei dorri, ei daro, ei dyllu, neu ei losgi ac ni fydd yn mynd ar dân, yn llosgi nac yn ffrwydro. Perfformiad diogelwch da
2. Tra-denau, gall y teneuaf gyrraedd 0.38 mm
3. Nid yw dwysedd y batri mor uchel â dwysedd batris lithiwm. Mae'r 33mm34mmMae gan fatri ceramig lithiwm 0.38mm gapasiti o 10.5mAh a dwysedd ynni o 91Wh / L.
4. Nid yw'n hyblyg; dim ond gellir ei blygu, ac ni ellir ei ymestyn, ei gywasgu na'i droelli.

Yn ail hanner 2018, adeiladu ffatri super gyntaf y byd o fatris ceramig lithiwm cyflwr solet.

De Korea LG Chem

Batri cebl

1. Mae ganddo hyblygrwydd rhagorol a gall wrthsefyll rhywfaint o ymestyn
2. Mae'n fwy hyblyg ac nid oes angen ei osod y tu mewn i offer electronig fel batris lithiwm-ion traddodiadol. Gellir ei osod yn unrhyw le a gellir ei integreiddio'n dda i ddyluniad y cynnyrch.
3. Mae gan fatri cebl gapasiti bach a chost cynhyrchu uchel
4. Dim cynhyrchu ynni eto

Imprint Energy, UDA

Sinc polymer batri

1. Perfformiad diogelwch plygu deinamig uwch-denau, da
2. Mae sinc yn llai gwenwynig na batris lithiwm ac mae'n ddewis mwy diogel ar gyfer offer a wisgir ar bobl

Mae'r nodweddion uwch-denau yn cyfyngu ar gapasiti'r batri, ac mae angen archwiliad marchnad hirdymor o hyd ar berfformiad diogelwch y batri sinc. Amser trosi cynnyrch hir

Ymunwch â Semtech i fynd i mewn i faes Rhyngrwyd Pethau

Argraffu Jiangsu Enfusai electroneg Co., Ltd.

Batri papur

1. Wedi'i fasgynhyrchu ac wedi'i ddefnyddio mewn tagiau RFID, meddygol a meysydd eraill

Gall addasu 2. Mae maint, trwch, a siâp yn unol ag anghenion defnyddwyr, a gall addasu lleoliad electrodau positif a negyddol y batri.

1. Mae'r batri papur ar gyfer defnydd un-amser ac ni ellir ei ailwefru
2. Mae'r pŵer yn fach, ac mae'r senarios defnydd yn gyfyngedig. Dim ond i dagiau electronig RFID, synwyryddion, cardiau smart, pecynnu arloesol, ac ati y gall fod yn berthnasol.
3. Cwblhau caffaeliad dan berchnogaeth lwyr Enfucell yn y Ffindir yn 2018
4. Wedi derbyn 70 miliwn RMB mewn cyllid yn 2018

HOPPT BATTERY

Batri argraffu 3D

1. Proses argraffu 3D tebyg a thechnoleg atgyfnerthu nanofiber
2. Mae gan batri lithiwm hyblyg nodweddion golau, tenau a hyblyg

5. Datblygiad batris hyblyg yn y dyfodol

Ar hyn o bryd, mae gan batris hyblyg ffordd bell i fynd o hyd mewn dangosyddion perfformiad electrocemegol megis gallu batri, dwysedd ynni, a bywyd beicio. Yn gyffredinol, mae gan y batris a ddatblygwyd yn y labordai presennol ofynion proses uchel, effeithlonrwydd cynhyrchu isel, a chost uchel, sy'n anaddas ar gyfer cynhyrchu diwydiannol ar raddfa fawr. Yn y dyfodol, mae chwilio am ddeunyddiau electrod hyblyg ac electrolytau solet gyda pherfformiad cynhwysfawr rhagorol, dyluniad strwythur batri arloesol, a datblygu prosesau paratoi batri cyflwr solet newydd yn gyfarwyddiadau torri tir newydd.

Yn ogystal, pwynt poen mwyaf arwyddocaol y diwydiant batri presennol yw bywyd batri. Yn y dyfodol, rhaid i weithgynhyrchwyr batri a all gyflawni sefyllfa fanteisiol ddatrys problem bywyd batri a chynhyrchu hyblyg ar yr un pryd. Disgwylir i gymhwyso ffynonellau ynni newydd (fel ynni solar a bio-ynni) neu ddeunyddiau newydd (fel graphene) ddatrys y ddwy broblem hyn ar yr un pryd.

Mae batris hyblyg yn dod yn aorta electroneg defnyddwyr yn y dyfodol. Yn y dyfodol agos, bydd datblygiadau technolegol ym maes cyfan electroneg hyblyg a gynrychiolir gan fatris hyblyg yn anochel yn arwain at newidiadau aruthrol mewn diwydiannau i fyny'r afon ac i lawr yr afon.