Ar kietojo kūno baterijos bus saugesnės nei ličio jonas?

Tradicinės ličio jonų baterijos priklauso nuo skysto elektrolito, kuris, nors ir efektyvus, gali kelti didelę saugos riziką. Esant tam tikroms sąlygoms, tokioms kaip perkaitimas ar pažeidimas, skystas elektrolitas gali tapti degus, padidindamas gaisrų ar sprogimų tikimybę.

Šiame išsamiame straipsnyje mes ištirsime saugos aspektusDidelio energijos tankio ir kietos būklės, jų pranašumai ir potencialūs pritaikymai.

Kietieji šių pažangių baterijų elektrolitai dažniausiai gaminami iš keraminių ar polimerų medžiagų. Šios medžiagos yra nedeginamos-tai yra pagrindinis pranašumas prieš skystus elektrolitus, kurie gali užsidegti patiriant stresą. 

Ši savybė padeda pašalinti šiluminio bėgimo riziką - pavojingą grandininę reakciją, kuri gali atsirasti įprastomis baterijomis, kai per didelis šiluma sukelia greitą elektrolito suskaidymą, dėl kurio gali kilti gaisrai ar sprogimai.

Kietojo kūno baterijų pranašumai virš ličio jonų

kietojo kūno-baterija siūlo keletą pranašumų, palyginti su jų ličio jonų kolegomis, todėl jie tampa patraukliĮvairios programos:

Sustiprinta sauga:Vienas reikšmingiausių kietojo kūno baterijos didelės energijos pranašumų yra patobulintas jo saugos profilis. Skirtingai nuo ličio jonų baterijų, kuriose naudojami degūs skysti elektrolitai, kietojo kūno baterijos naudoja kietų elektrolitų. Tai pašalina nuotėkio riziką ir sumažina šiluminio bėgimo potencialą, todėl jie yra mažiau linkę į gaisrus ar sprogimus.

Didesnis energijos tankis:Kietosios būsenos baterijos gali pasigirti didesniu energijos tankiu, tai reiškia, kad jos gali kaupti daugiau energijos mažesnėje erdvėje. Tai reiškia ilgalaikius įrenginius ir potencialiai išplėstą elektrinių transporto priemonių (EV) diapazoną.

Greitesnis įkrovimas:Tvirtas šių baterijų elektrolitas leidžia greičiau pernešti jonų, o tai įgalina greitesnį įkrovimo laiką, palyginti su tradicinėmis ličio jonų baterijomis.

Ilgesnė gyvenimo trukmė:Kietosios būklės baterijos gali ilgesnio ciklo tarnavimo laiką, nes laikui bėgant jos yra mažiau jautrios degradacijai. Tai gali sumažinti akumuliatoriaus pakeitimo dažnį ir sumažinti ilgalaikes išlaidas.

Patobulinta temperatūros tolerancija:Šios baterijos gali efektyviai veikti platesniame temperatūros diapazone, todėl jos yra tinkamos naudoti ekstremaliose aplinkose, kur gali kovoti ličio jonų baterijos.

Šios pranašumų pozicija kietojo kūno-baterija Kaip puikus varžovas energijos kaupimo rinkoje, ypač programoms, kurioms reikalingas aukštas našumas ir saugumas.

Be priešgaisrinės saugos, kietosios būklės baterijos didelė energija yra atsparesnės fizinėms žaloms. Įprastoje ličio jonų akumuliatoriuje, jei baterija yra pradurta arba patiria stiprų poveikį, skystas elektrolitas gali nutekėti, sukeldamas trumpą jungimą, kuris gali užsidegti. Kietojo kūno baterijos, turinčios tvirtą elektrolitą, yra mažiau linkusios patirti tokią žalą, todėl jos tampa saugesnės ir patikimesnės kasdien.

Iššūkiai keičiant ličio joną kietąja būsena

Nors galimas kietojo kūno akumuliatorių pranašumas yra įtikinamas, prieš jas galima visiškai pakeisti ličio jonų technologiją, reikia įveikti keletą kliūčių:

1. Gamybos mastelio keitimas:Dabartiniai kietojo kūno baterijų gamybos metodai yra sudėtingi ir brangūs. Plačiai pritaikyti ekonomiškai efektyvius, plataus masto gamybos procesus yra labai svarbu.

2. Patvarumo rūpesčiai:Kai kurie kietojo kūno akumuliatorių dizainas susiduria su mechaniniais įtempiais įkrovimo ir iškrovimo ciklų metu, todėl laikui bėgant gali pablogėti našumas.

3. Žemos temperatūros našumas:Nors kietojo kūno baterijos paprastai veikia aukštoje temperatūroje, kai kurie dizainai kovoja su laidumu žemesnėje temperatūroje, todėl gali būti apribotos jų efektyvumu šalto klimato sąlygomis.

4. Materialiniai iššūkiai:Tinkamo kietojo elektrolito medžiagų derinio, kuris subalansuoja laidumą, stabilumą ir kainą, radimas išlieka nuolatinis tyrėjų iššūkis.

5. Integracija su esama infrastruktūra:Pereinant nuo ličio jonų prie kietojo kūno technologijos reikės reikšmingų pokyčių akumuliatorių gamybos linijose ir potencialiai tai, kaip įrenginiai ir transporto priemonės yra suprojektuotos taip, kad tilptų šias naujas baterijas.

Tiems kietojo kūno-baterija Tyrimai ir gamyba bus labai svarbūs. Dėl galimos naudos saugos, veiklos ir tvarumo atžvilgiu tai tampa naujovių sritimi, kurią verta atidžiai stebėti.

Jei jums įdomu, kaip kietos valstijos akumuliatoriaus didelės energijos technologijos galėtų būti naudingos jūsų projektams ar programoms, nedvejodami susisiekite su mūsų ekspertų komanda. Mes esame čia, kad padėtume jums naršyti besivystantį energijos kaupimo sprendimų kraštovaizdį ir rasti geriausiai atitikti jūsų poreikius. Susisiekite su mumiscoco@zyepower.com Norėdami sužinoti daugiau apie mūsų pažangiausius akumuliatorių sprendimus ir kaip mes galime palaikyti jūsų energijos kaupimo reikalavimus.