Ar kietojo kūno akumuliatoriuje naudojamas ličio kiekis?

Ar aKietojo kūno baterijaNaudoti ličio? 

Taip – ​​bet ne tuo pačiu būdu

taip,kietojo kūno baterijosnaudoti ličio. Ta dalis yra paprasta. Dar įdomiau – ir naudingiau tiems, kurie bando suprasti, kodėl kietojo kūno baterijos veikia kitaip nei įprastos – yra tai, kaip naudojamas litis ir kas pasikeičia, kai nuo skysto elektrolito konstrukcijos pereinama prie kieto.

Skirtumas yra ne tik inžinerinės detalės. Jame paaiškinami našumo teiginiai, kuriuos matote parduodant kietojo kūno akumuliatorių, ir padeda įvertinti, ar tie teiginiai taikomi konkrečiam akumuliatoriui, kurį svarstote.

Ličio vaidmuo bet kokioje baterijoje

Kiekvienoje ličio baterijoje – kietoje būsenoje arba įprastoje – ličio jonas yra darbinis jonas. Įkrovimo metu ličio jonai palieka katodą (teigiamą elektrodą), keliauja per elektrolitą ir yra saugomi anodoje (neigiamas elektrodas). Iškrovos metu šis procesas pasikeičia: ličio jonai iš anodo grįžta atgal per elektrolitą į katodą, o energija, išsiskirianti to judėjimo metu, maitina droną.

Elektrolito užduotis yra tiesiog leisti ličio jonams prasiskverbti pro jį, tuo pačiu blokuojant elektronus, kurie yra priversti judėti išorine grandine, maitindami variklius. Nesvarbu, ar tas elektrolitas yra skystas ar kietas, litis atlieka tą patį pagrindinį darbą.

Keičiasi tai, kur ličio yra saugomas anodoje ir kaip efektyviai jis saugomas.

Kaip įprastos baterijos laiko ličio kiekį anode

Standartinėse ličio polimerų baterijose anodas pagamintas iš grafito. Ličio jonai ne tik kaupiasi ant grafito – jie įsiterpia, o tai reiškia, kad jie slysta tarp anglies atomų sluoksnių grafito kristalų struktūroje. Kiekviename grafito bloke gali būti tik fiksuotas ličio jonų skaičius, nulemtas jo kristalų geometrijos.

Šis interkaliavimo mechanizmas yra stabilus ir gerai suprantamas, tačiau jis nustato griežtas ribas, kiek ličio gali sutalpinti grafito anodas viename grame medžiagos. Šios lubos yra dalis to, kas riboja įprastų LiPo baterijų energijos tankį iki maždaug 200–260 Wh/kg pakuotės lygiu – nesvarbu, kokia gera likusi konstrukcija.

Kaip kietojo kūno baterijos gali skirtingai naudoti ličio kiekį

Čia kietojo kūno dizainas sukuria prasmingą veikimo galimybę.

Kadangi kietieji elektrolitai gali fiziškai blokuoti dendrito įsiskverbimą – metalines gijas, dėl kurių ličio metalo anodai yra pavojingi skysto elektrolito akumuliatoriuose, kietojo kūno akumuliatoriai gali pakeisti grafito anodus grynu ličio metalu.

Ličio metalas nesikaupia. Įkrovimo ir iškrovimo metu jis apklijuoja ir juosteles tiesiogiai kaip birų metalą. Ir ličio metalas saugo maždaug 10 kartų daugiau ličio jonų viename grame nei grafitas.

Rezultatas: kietojo kūno akumuliatorius su ličio metalo anodu nepasiekia tokio paties energijos tankio lubų kaip grafito anodo konstrukcija. Tai yra 350–400+ Wh/kg pakuotės lygio energijos tankio rodiklių, susijusių su pažangiomis kietojo kūno baterijomis, architektūra – skaičiai, kurių neįmanoma pasiekti naudojant grafito anodus, nepaisant elektrolito tipo.

Kodėl šis skirtumas svarbus vertinant produktus

Ne visose kietojo kūno baterijose naudojami ličio metalo anodai. Pirmosios kartos kietojo kūno konstrukcijose dažnai išlaikomi grafito anodai ir pakeičiamas tik elektrolitas. Šios baterijos užtikrina geresnę saugą ir ciklo tarnavimo laiką, palyginti su LiPo – tikri pranašumai – tačiau jų energijos tankis yra panašus į įprastų ličio jonų akumuliatorių, bet ne žymiai didesnis.

Kai matote kietojo kūno akumuliatorių, kurio galia yra 350+ Wh/kg, už šio skaičiaus yra ličio metalo anodas. Kai matote, kad 210–240 Wh/kg, jis beveik neabejotinai naudoja grafitą – elektrolitas pasikeitė, bet anodas – ne.

UAV operatoriai, pasirenkantys vieną kietojo kūno parinktį, klausia: „Ar ši baterija naudoja ličio metalo anodą ar grafitą? iš karto nurodo, ar teiginiai apie energijos tankį yra pagrįsti visu kietojo kūno pranašumu, ar tik elektrolitų pakeitimu.

ZYEBATTERY anodo architektūros dokumentacija

ZYEBATTERYpateikia kietojo kūno ličio jonų ir didelio našumo ličio polimerų UAV baterijų anodo architektūros specifikacijas, nes žinant, ar prie anodo yra ličio metalo ar grafito, galima nustatyti, ar energijos tankio skaičiai specifikacijų lape yra visiškai kietojo kūno projektavimo, ar hibridinio metodo.

Kietojo kūno akumuliatoriainaudoti ličio. Naudingesnis klausimas yra kur ir kaip – ​​ir šis klausimas turi konkretų, dokumentais pagrįstą atsakymą.