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2025-01-24 16:00:00
長方形の穴が開いたバッテリーポーチ
胡梁冰/テン・リー
戦略的に配置された穴が詰まった伸縮性と柔軟性に優れたバッテリー ポーチは、綿よりも通気性に優れています。それは理想的な電源となる可能性があります ウェアラブルスポーツ または衣服に直接組み込まれたフィットネス機器。
「これは、長時間エレクトロニクスを着用するスポーツ選手や個人、つまりフィットネス追跡用のスマートウェア、医療モニタリングデバイス、および快適さと信頼性の高いパフォーマンスの両方を必要とする同様の用途に特に役立ちます。」と彼は言います。 林徐 イェール大学で。
新しい電池を設計するために、Xu 氏と彼の同僚は、パウチセル電池 (限られた程度の曲げ性を備えた平らな束に似たリチウム電池の一種) に長い長方形の穴のパターンを作成しました。シミュレーションでは、正方形や円を含む別の穴パターンと比較して、長方形の穴の配列により、バッテリーを引き裂くことなく180度伸ばしたり折りたたんだりできることが示されました。
「課題の 1 つは、電池のエネルギー密度を高く保つのに十分な活物質を維持することでした。穴が多すぎたり大きすぎたりすると、エネルギー貯蔵容量が減少します」と Xu 氏は言います。 「機械的伸縮性と電気的性能のバランスを取る必要がありました。」
穴の開いたバッテリー設計は、10% 伸ばしても、あるいは折りたたんでも、物理的ストレスに耐え、LED 電球に電力を供給し続けることができます。伸縮実験と折りたたみ実験をそれぞれ 100 回実行しました。温湿度室でのテストでは、バッテリーが綿の2倍の通気性があることもわかりました。
考えられる用途の実際的なデモンストレーションとして、研究者らはバッテリーを白衣に編み込み、着用者が運動中に走り回っている状態でその性能をテストした。その穴により、 バッテリー 熱を素早く放散するため、着用者の肌に痛みを感じたり、汗が溜まったりすることはありません。
このバッテリーにはさらに磨耗試験が必要なため、研究者らは市販の健康監視装置やスポーツ用品でその性能を試験する予定だ。
また、生産を最適にスケールアップする方法も調査しています。自動化された製造では、バッテリーポーチ内の漏れや短絡を避けるために、一貫した穴の配置とシールを提供できなければなりません。
トピック:
#穴が空いたバッテリーはウェアラブル製品の通気性を綿よりも向上させる可能性がある