Како батериите со цврста состојба се споредуваат со литиумските јонски батерии во однос на безбедноста?

Дали некогаш сте се грижеле за прегревањето на вашиот телефон или дури и експлодирате додека го наплаќате? Дали некогаш сте се чувствувале загрижени за безбедноста на батеријата откако виделе вести за извештаите за беспилотни летала како резултат на проблеми со батеријата? Меѓу различните видови на достапни батерии,Батерии со цврста состојба и литиум јонски батериичестопати се споредуваат. Кој е побезбеден?

За да го истражиме ова прашање, треба да започнеме со основните компоненти на батериите.

1. Електролит: Првата линија на одбрана за безбедност

Литиум-јонските батерии обично користат органски течни електролити, кои имаат одреден степен на запаливост. Кога батеријата е подложена на механичко влијание, преполнување или високи температури, може да се појават внатрешни кратки кола, предизвикувајќи брз пораст на температурата. Течниот електролит може да се распаѓа и да ослободи запаливи гасови, што доведува до согорување или дури и експлозии, од кои многу се поврзани со нестабилноста на течниот електролит.

Спротивно на тоа, Полу-цврста-држава-батерија Користете цврсти електролити како што се керамика или полимери, кои покажуваат одлична хемиска стабилност и не-флејбибилност. Дури и во екстремни услови, цврстите електролити веројатно нема да се распаѓаат или истекуваат, значително намалување на ризикот од пожар или експлозија. Цврстите електролити на сулфид имаат точка на палење над 500 ° C, додека оксидните електролити остануваат стабилни дури и на 800 ° C.

Структурно, електродите во литиум јонските батерии се тесно распоредени, што ги прави склони кон раст на дендрит. Дендритите се кристали слични на дрво, формирани од нерамномерно таложење на литиумските јони на површината на електродата за време на полнење и празнење. 

Тие можат да го прободат сепараторот, предизвикувајќи внатрешни кратки кола и безбедносни инциденти. Спротивно на тоа, цврстите електролити во батериите со цврста состојба имаат висока механичка јачина, ефикасно потиснување на растот и навлегувањето на дендритот, дополнително ја подобруваат безбедноста на батеријата.

2. Конкуренција за преживување во екстремни средини

На -20 ° C, течниот електролит во литиум -јонските батерии станува вискозен, предизвикувајќи остар пад на ефикасноста на спроводливоста на јон. Ова не само што го намалува траењето на батеријата, туку може да го влоши растот на дендритот како резултат на нерамномерно полнење и празнење. Спротивно на тоа,Батерии со цврста состојбаКористењето на сулфидни електролити може да одржи над 70% од нивниот капацитет на -40 ° C, а стапката на раст на дендрит при ниски температури е само една петтина од литиум-јонските батерии.

Јазот станува уште поизразен во средини со висока температура. Кога температурата на околината достигнува 45 ° C, литиум-јонските батерии бараат систем за ладење за да се одржи безбедноста, додека батериите со цврста состојба, по 500 циклуси на континуирано полнење и празнење на 60 ° C, покажуваат само 3% зголемување на деградацијата на капацитетот во споредба со условите на собна температура.

3 Балансирање на безбедноста во процесот на комерцијализација

Сепак, батериите со цврста состојба во моментов се соочуваат со некои предизвици.

На пример, нивните трошоци за производство се релативно високи, а процесот на производство е покомплексен, што до одреден степен ја ограничува нивната голема апликација. Литиум-јонските батерии, од друга страна, претрпеа години на развој, со релативно зрела технологија и пониски трошоци, што ги прави доминантни на пазарот.

Иако батериите со цврста состојба теоретски нудат супериорна безбедност, тие сепак треба да се решат практични предизвици во оваа фаза.

Импедансата на интерфејсот на батерии на сите цврсти држави сè уште не е целосно решено, а некои производители усвоија „Полу-цврста држава„Преодно решение - Повторно преземање на мала количина на течен електролит за подобрување на спроводливоста.

Изборот на батерија е во суштина избор на безбедносна филозофија: литиум-јонските батерии се како прецизни ножеви на швајцарската армија, постигнувајќи контролирана безбедност преку сложени заштитни мерки; Батериите со цврста состојба се како цврста карпа, инхерентно стабилна и отпорна на ризици.

Севкупно, во однос на безбедноста, цврста состојба-батерија Навистина има предност во однос на литиум-јонските батерии заради карактеристиките на нивните електролити со цврста состојба и супериорниот структурен дизајн. Бидејќи технологијата продолжува да напредува, цената на батериите со цврста состојба се очекува постепено да се намалува, и тие на крајот може да ги заменат литиум-јонските батерии во повеќе апликации, обезбедувајќи побезбедни енергетски решенија за нашите животи.  

За да дознаете повеќе за цврста состојба-батерија Или истражете ги опциите за вашите специфични потреби? Нашиот тим во Зи е тука за да помогне.

Ние сме специјализирани за врвни технологии за батерии и можеме да обезбедиме стручни насоки за избор на вистинско решение за вашата апликација.

Не двоумете се да допрат до нас во нас coco@zyepower.com За повеќе информации или да разговарате за вашите барања. Ајде да ја напојуваме иднината заедно!