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关键字：纸电池 超级电容 压降 PowerPatch ESR
当我第一次听到纸电池时，我是持怀疑态度的。我曾在使用聚脂薄膜和类似材料的电池公司工作过，但居然是纸？
我对此感到非常好奇，因此我特别想与纸电池公司(PBC)的首席执行官Shreefal Mehta和高级总监Dave Rich交流一下。
PBC公司成立于2008年，位于纽约州北部。公司的愿景是卷到卷印刷生产可扩展、灵活、结构化的能量存储材料片。这种技术可以在同一大批量印刷生产线上制造电池和超级电容(能量和功率)材料。
PBC公司如今正在开发超薄超级电容技术，这种技术据称可以增强移动设备和依赖传统可充电锂电池的其它产品的电池性能。该技术是一种独特的、相对非界入式(只有0.3mm厚)技术，能与现有的电池解决方案一起工作，而且具有环境友好特性。借助这种可扩展性技术，能量的存储和分配可以得到显著改善，而且使用的具有成本效益和空间效益的片状产品很容易设计进各种电子产品中。
PCB公司看准了嵌入式设备越变越小、越变越薄并且采用电池供电的趋势，因此他们决心为电池开发又薄又便宜的设计。我想知道这种技术究竟有多好。
PBC公司还宣布了与领先的电池组制造商TWS的合作伙伴关系，后者是世界上前五大电池供应商之一。
为了更深入地了解这一技术，我问了一些问题，并做了一些研究。
怀疑一切的人
我发现葡萄牙的新里斯本大学已经对在纤维素纸上构建的纸薄膜电池做了大量的研发工作。这种纤维素纸同时又用作电解液，起到分隔电极的作用，也作为可充电电池的物理支撑1。作为事实，3V原型电池已经能够控制纸晶体管的开/关状态。
2013年普渡大学使用基于柔性纸的集电体成功制造出锂离子电池。其中的集电体是在覆盖有碳纳米管的超细木纤维上制造出来的，采用了静电叠层纳米组装工艺2。
因此，没问题——它可以做出来。现在我又对纸电池公司的设计感兴趣了。
纸电池公司的工艺
纸电池公司(PBC)的PowerPatch产品线包含了超薄、可以加图案的超级电容器，其中的互连和封装设计成可以形成紧凑的能量模块，其工作电压范围从2V到7.8V，具体取决于目标寿命。
这种第一代产品实现了PowerWrapper技术平台的有限子集，突出了PBC公司为这种下一代超薄、可加图案的超级电容开发的封装创新技术。
典型的传统电池尺寸为90x30x4mm，等效串联电阻(ESR)为75mΩ；纸电池公司的解决方案尺寸为7cmx4mmx0.3mm，ESR不到30mΩ。
更让人欣慰的是，这种设计对环境非常友好：超级电容技术使用的电极是由高表面积活性碳、碳纳米管或石墨烯组成的。纸或其它多孔聚合物分隔器容纳电解液并分隔电极。集电体通常是铝箔，连接到电极上，并承载电荷的输入输出。PowerPatch产品没有电池中常见的有毒重金属 ，完全符合RoHS指令。
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