Paano ihahambing ang solidong baterya ng estado sa mga baterya ng lithium ion sa mga tuntunin ng kaligtasan?

Nag -aalala ka na ba tungkol sa sobrang pag -init ng iyong telepono o kahit na sumabog habang singilin ito? Naranasan mo na ba ang pag -aalala tungkol sa kaligtasan ng baterya matapos makita ang mga ulat ng balita ng mga drone na nakakakuha ng apoy dahil sa mga isyu sa baterya? Kabilang sa iba't ibang uri ng mga baterya na magagamit,solidong baterya ng estado at mga baterya ng lithium ionay madalas na inihambing. Alin ang mas ligtas?

Upang galugarin ang tanong na ito, kailangan nating magsimula sa mga pangunahing sangkap ng mga baterya.

1. Electrolyte: Ang unang linya ng pagtatanggol para sa kaligtasan

Ang mga baterya ng Lithium-ion ay karaniwang gumagamit ng mga organikong likidong electrolyte, na mayroong isang tiyak na antas ng pagkasunog. Kapag ang baterya ay sumailalim sa mekanikal na epekto, overcharging, o mataas na temperatura, maaaring mangyari ang mga panloob na maikling circuit, na nagiging sanhi ng mabilis na pagtaas ng temperatura. Ang likidong electrolyte ay maaaring mabulok at ilabas ang mga nasusunog na gas, na humahantong sa pagkasunog o kahit na pagsabog, marami sa mga ito ay nauugnay sa kawalang -tatag ng likidong electrolyte.

Sa kaibahan, Semi-Solid-state-battery Gumamit ng mga solidong electrolyte tulad ng mga keramika o polimer, na nagpapakita ng mahusay na katatagan ng kemikal at hindi nakamamatay. Kahit na sa ilalim ng matinding mga kondisyon, ang mga solidong electrolyte ay malamang na hindi mabulok o tumagas, na makabuluhang binabawasan ang panganib ng sunog o pagsabog. Ang sulfide solid electrolyte ay may isang punto ng pag -aapoy na lumampas sa 500 ° C, habang ang mga oxide electrolyte ay nananatiling matatag kahit na sa 800 ° C.

Sa istruktura, ang mga electrodes sa mga baterya ng lithium ion ay malapit na spaced, na ginagawang madaling kapitan ng paglaki ng dendrite. Ang mga dendrite ay mga kristal na tulad ng puno na nabuo ng hindi pantay na pag-aalis ng mga lithium ion sa ibabaw ng elektrod sa panahon ng singilin at paglabas. 

Maaari nilang itusok ang separator, na nagiging sanhi ng mga panloob na maikling circuit at mga insidente sa kaligtasan. Sa kaibahan, ang solidong electrolyte sa mga baterya ng solid-state ay may mataas na lakas ng mekanikal, na epektibong pinipigilan ang paglaki at pagtagos ng dendrite, karagdagang pagpapahusay ng kaligtasan ng baterya.

2. Kumpetisyon ng Kaligtasan sa matinding kapaligiran

Sa -20 ° C, ang likidong electrolyte sa mga baterya ng lithium -ion ay nagiging malapot, na nagiging sanhi ng isang matalim na pagbagsak sa kahusayan ng pag -uugali ng ion. Hindi lamang ito binabawasan ang buhay ng baterya ngunit maaari ring magpalala ng paglago ng dendrite dahil sa hindi pantay na singilin at paglabas. Sa kaibahan,Mga baterya ng Solid-StateAng paggamit ng mga sulfide electrolyte ay maaaring mapanatili ang higit sa 70% ng kanilang kapasidad sa -40 ° C, at ang rate ng paglago ng dendrite sa mababang temperatura ay isang-ikalimang mga baterya ng lithium-ion.

Ang agwat ay nagiging mas malinaw sa mga kapaligiran na may mataas na temperatura. Kapag ang nakapaligid na temperatura ay umabot sa 45 ° C, ang mga baterya ng lithium-ion ay nangangailangan ng isang sistema ng paglamig upang mapanatili ang kaligtasan, habang ang mga baterya ng solid-state, pagkatapos ng 500 cycle ng patuloy na singilin at paglabas sa 60 ° C, nagpapakita lamang ng isang 3% na pagtaas sa pagkasira ng kapasidad kumpara sa mga kondisyon ng temperatura ng silid.

3. Ang kaligtasan sa pagbabalanse sa proseso ng komersyalisasyon

Gayunpaman, ang mga solidong baterya ng estado ay kasalukuyang nahaharap sa ilang mga hamon.

Halimbawa, ang kanilang mga gastos sa produksyon ay medyo mataas, at ang proseso ng pagmamanupaktura ay mas kumplikado, na sa ilang mga lawak ay naglilimita sa kanilang malaking aplikasyon. Ang mga baterya ng Lithium-ion, sa kabilang banda, ay sumailalim sa mga taon ng pag-unlad, na may medyo mature na teknolohiya at mas mababang gastos, na ginagawang nangingibabaw sa merkado.

Bagaman ang mga baterya ng solid-state ay teoretikal na nag-aalok ng higit na kaligtasan, kailangan pa rin nilang matugunan ang mga praktikal na hamon sa yugtong ito.

Ang isyu ng impedance ng interface ng mga baterya ng all-solid-state ay hindi pa ganap na nalutas, at ang ilang mga tagagawa ay nagpatibay ng isang "Semi-solid-state"Transitional Solution - Pagpapanatili ng isang maliit na halaga ng likidong electrolyte upang mapahusay ang kondaktibiti.

Ang pagpili ng isang baterya ay mahalagang pagpili ng isang pilosopiya sa kaligtasan: ang mga baterya ng lithium-ion ay tulad ng katumpakan ng mga kutsilyo ng Swiss Army, pagkamit ng nakokontrol na kaligtasan sa pamamagitan ng mga kumplikadong mga panukalang proteksiyon; Ang mga baterya ng solid-state ay tulad ng isang solidong bato, likas na matatag at lumalaban sa mga panganib.

Sa pangkalahatan, sa mga tuntunin ng kaligtasan, Solid-state-battery Sa katunayan ay may kalamangan sa mga baterya ng lithium-ion dahil sa mga katangian ng kanilang solid-state electrolyte at mahusay na disenyo ng istruktura. Habang patuloy na sumusulong ang teknolohiya, ang gastos ng mga baterya ng solid-state ay inaasahan na unti-unting bumababa, at maaari nilang palitan ang mga baterya ng lithium-ion sa mas maraming mga aplikasyon, na nagbibigay ng mas ligtas na mga solusyon sa enerhiya para sa ating buhay.  

Upang malaman ang higit pa tungkol sa Solid-state-battery O galugarin ang mga pagpipilian para sa iyong mga tiyak na pangangailangan? Narito ang aming koponan sa Zye upang makatulong.

Dalubhasa namin sa mga teknolohiya ng pagputol ng baterya at maaaring magbigay ng gabay sa dalubhasa sa pagpili ng tamang solusyon para sa iyong aplikasyon.

Huwag mag -atubiling maabot sa amin coco@zyepower.com Para sa karagdagang impormasyon o upang talakayin ang iyong mga kinakailangan. Papagana natin ang hinaharap na magkasama!