4-вольтовая твердотельная батарея с удельной энергией более 1 кВт/л

Infinite Power Solutions Inc. (IPS) разработала технологию производства твердотельной перезаряжаемой батареи. Новый способ имеет низкие производственные затраты и позволяет получить рекордную удельную энергию. Технология высокоэнергетических ячеек (HEC) базируется на 4-вольтовом перезаряжаемом химическом процессе, который даёт высокую мощность, ультранизкий уровень саморазряда и долгий срок службы. Сфера применения – системы с постоянным питанием от батарей.

В технологии HEC на керамической основе используются высокопроизводительные, не вакуумные процессы производства, фундаментально отличающиеся от используемых при производстве твердотельных, тонкоплёночных батарей, выпускаемых на данный момент в IPS. Новая технология HEC предлагает большую ёмкость элементов по сравнению с существующей тонкоплёночной технологией, оставаясь при этом безопасной и экологически чистой. Теперь возможно производство новой эры дешёвых перезаряжаемых батарей с большой ёмкостью и малым форм-фактором в виде традиционных плоских круглых аккумуляторов либо в произвольном виде и размерах для медицинских, промышленных и потребительских электронных устройств.

Уникальная технология HEC предлагает объёмную удельную энергию свыше 1 кВт/л. Что касается добротности, по данной технологии можно добиться ёмкости порядка 85 мАч (на один цикл заряда) на 1 ячейке диаметром 20 мм и толщиной около 1 мм. Такая батарея выдаёт непрерывный ток 30 мА и пиковый пульсирующий ток 90 мА (при температуре 25°C).

При использовании 3 ячеек, включенных параллельно в корпусе традиционного диаметра 20 мм с толщиной 3,2 мм, ёмкость может составлять 250 мАч (для одного цикла заряда), пульсирующий ток 270 мА (при температуре 25°C). Для сравнения, стандартная плоская круглая 3-вольтовая батарея CR2032 (LiMnO2) без возможности перезарядки имеет ёмкость 220 мАч и пиковый пульсирующий ток порядка 75 мА.

Новая технология HEC твердотельных элементов предоставляет около 70% (700 Вт*ч/л) номинальной ёмкости при плотности тока 1 мА/кв.см, что сравнимо с плотностью непрерывного тока традиционной ионно-литиевой призматической батареи с удельной энергией лишь 400-500 В*ч/л. При использовании новой технологии в небольшом инкапсулированном круглом элементе с радиусом 4,8 мм и толщиной 1 мм удаётся получить 3 мАч ёмкости при непрерывном токе около 35 мкА и пульсирующем токе около 3 мА (при температуре 25°C). Такие ёмкости хороши для многих часов реального времени (RTC) и схем сохранения памяти. Предлагается в 5 раз большая удельная энергия и в 5 раз большая мощность по сравнению с существующими элементами ML414 на химическом процессе Li/MnO2.

Стандартные продукты, выполненные по новой технологии, ожидаются в 2014 году.