Како солидне батерије упоређују са литијум-јонским батеријама у смислу безбедности?

Да ли сте икада забринути због прегревања вашег телефона или чак и експлодирајући док је то наплаћује? Да ли сте се икада осећали забринути због сигурности батерије након што видите вести извјештаја о дрољењу која хватају ватру због питања батерије? Међу различитим врстама доступних батерија,Солидне батерије и литијум-јонске батеријечесто се упоређују. Који је сигурнији?

Да бисмо истражили ово питање, морамо почети са основним компонентама батерија.

1. електролит: Први ред одбране за сигурност

Литијум-јонске батерије обично користе органске течне електролите, који имају одређени степен запаљивости. Када је батерија подвргнута механичким утицају, превладавању или високим температурама, могу се догодити унутрашњи кратки кругови, узрокујући брз пораст температуре. Течни електролит може се распростити и ослободити запаљивих гасова, што доводи до сагоревања или чак експлозија, од којих су многе повезане са нестабилношћу течног електролита.

Супротно томе, Полу-чврсто-државна батерија Користите чврсте електролите попут керамике или полимера, који показују одличну хемијску стабилност и непасност. Чак и под екстремним условима, чврсти електролитети вероватно неће распадају или цурити, значајно смањујући ризик од пожара или експлозије. Сулфидни чврсти електролит имају тачку паљења веће од 500 ° Ц, док оксидни електролити остају стабилни чак и на 800 ° Ц.

Структурно, електроде у литијум-ионским батеријама уско су распоређене, чинећи их склоном дендрита раста. Дендрите су кристали слични дрвету формирани неравномерним таложењем литијумских јона на површини електрода током пуњења и пражњења. 

Они могу пробити сепаратор, изазивајући унутрашње кратке склопове и безбедносне инциденте. Супротно томе, чврсти електролитети у чврстим батеријама имају високу механичку чврстоћу, ефективно сузбијање дендрита раста и пенетрације, даљње побољшање сигурности батерије.

2. Такмичење преживљавања у екстремним окружењима

На -20 ° Ц, течни електролит у литијум-јонским батеријама постаје вискозан, изазивајући оштри пад у ефикасности проводљивости у јону. Ово не само да смањује трајање батерије, али може такође погоршати раст дендрита због неравномерног наплате и пражњења. Супротно томе,Солид-стате батеријеУпотреба електролита сулфида може да одржи преко 70% своје капацитета на -40 ° Ц, а стопа раста дендрита на ниским температурама је само једна петина литијум-јонских батерија.

Јаз постаје још израженији у окружењима високог температуре. Када температура околине достигне 45 ° Ц, литијум-јонске батерије захтевају да се систем за хлађење одржава сигурност, док су чврсте батерије, након 500 циклуса континуираног пуњења и испуштања на 60 ° Ц, показују само 3% повећања пропадања капацитета у поређењу са условима температуре у односу на собне температуре.

3. Балансирање сигурности у процесу комерцијализације

Међутим, солидне стате батерије се тренутно суочавају са неким изазовима.

На пример, њихови трошкови производње су релативно високи, а процес производње је сложенији, који у одређеној мери ограничава своју велику апликацију. С друге стране, литијум-јонске батерије су прошли године развоја, са релативно зрелим технологијом и нижим трошковима, што их чини доминантним на тржишту.

Иако теоретски нуде батерије од чврстог стате, нуде супериорну сигурност, још увек морају да се баве практичним изазовима у овој фази.

Импеданција сучеља о импеданцији свих чврстих батерија још није у потпуности решено, а неки произвођачи су усвојили "полу-чврсто стање"Прелазни решење - задржавајући малу количину течног електролита за унапређење проводљивости.

Одабир батерије у основи бира филозофију безбедности: литијум-јонске батерије су попут прецизних швајцарских војних ножева, постизање контролне безбедности кроз сложене заштитне мере; Батерије од чврстог држања су попут чврсте стијене, инхерентно стабилне и отпорне на ризике.

Све у свему, у смислу сигурности, Солид-стање-батерија Заиста има предност у односу на литијум-јонске батерије због карактеристика њихових чврстих електролита и супериорног структурног дизајна. Како се технологија и даље напредује, очекује се да ће се трошкови чврстих батерија постепено смањити и могу на крају заменити литијум-јонске батерије у више апликација, пружајући сигурније енергетска решења за наше животе.  

Да сазнате више о томе Солид-стање-батерија Или истражите опције за ваше специфичне потребе? Наш тим у Зие је ту да помогне.

Специјализовани смо за врхунске технологије батерије и могу пружити стручне смернице о избору права решења за вашу пријаву.

Не устручавајте се да нас посегнете цоцо@зиеповер.цом За више информација или да разговарате о вашим захтевима. Покренимо будућност заједно!