滚珠开关可充电电池拉伸、扭转和弯曲

美国西北大学的科学家和伊利诺斯州大学的声称是第一个演示一个可伸缩的锂离子电池驱动的可伸缩的电子产品,可以用于任何地方,甚至在人类的身体。
根据黄勇刚来自西北大学和伊利诺伊大学的约翰·a·罗杰斯这样可以监控任何植入式电子脑波心脏活动,接替平,刚性电池将会失败。
黄和罗杰斯的电池供电的LED,甚至当拉伸、折叠、扭曲和安装在一个人类的弯头、操作长达9小时前之前需要充电,为真正的集成的电子与电力进一个小的,可伸缩的包。
“我们从大量的电池组件并排在一个非常小的空间,和我们连接紧凑,长波浪线,”黄说。“这些电线提供灵活性。当我们把电池,波浪互连线展开,就像纱unspooling。和我们可以拉伸装置一个伟大的交易,还有一个工作电池。”
权力和电压的可伸缩的电池是类似于一个传统的锂离子电池相同的大小,但灵活的电池可以伸展到原始尺寸的300%,仍然函数。
黄和罗杰斯已经一起工作在过去的六年里在可伸缩元件,设计一个无线电源一直是一个重大的挑战。
他们开发了所谓的弹出式技术,使电路弯曲、拉伸和扭曲。一个数组元素进行连接的电路金属线”弹出桥梁”,所以当数组被拉长时,电线,不是刚性电路,弹出。
虽然这种方法适用于电路,它失败当用于可伸缩的电池。很多空间是必要的组件之间的“弹出”互连上班。电路可以飘飘然的足够的在一个数组,但电池组件必须紧紧以产生一个强大但小电池。没有足够的空间电池组件之间的“弹出式”技术工作。
黄的设计解决方案是使用金属线连接,很长,波浪线,填补了电池组件之间的狭小空间。
独特的机制是一个“春天在一个春天”:线连接组件是一个大型的“S”形和“S”内,是许多小“S”。
当电池被拉长时,大型“S”第一延伸和消失,留下一行小波浪线。伸展运动仍在继续,与小波浪线消失作为互连电极之间绷紧。
“我们称这命令解开,”黄说。“这是我们如何能产生一个电池,一直延伸到原始尺寸的300%。”
拉伸的过程是可逆的,电池可以充电无线。电池的设计允许为一体的可伸缩的,电感线圈,使充电通过外部源但不需要物理连接。
黄,罗杰斯和他们的团队发现电池能充电周期几乎20容量损失。
该系统在他们最近的报告中,他们的报告发表在《自然通讯,由一个方格100电极磁盘,电并联在一起。

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