Дали батериите во цврста состојба користат графит?

Дали батериите во цврста состојба користат графит?

Одговорот зависи - и е важенПерформанси на UAV

Повеќето луѓе кои го поставуваат ова прашање се обидуваат да разберат што всушност се наоѓа во цврстата батерија наспроти конвенционалната. Разумно е да сакате да знаете, особено ако донесувате одлуки за набавка врз основа на тврдењата за изведба кои ја повикуваат густината на енергијата, животниот век на циклусот или способноста за полнење.

Директен одговор: некоицврсти батериикористат графитни аноди, а некои не. Кој тип го разгледувате значително влијае на предностите во изведбата што можете да ги очекувате - а разбирањето на разликата помага да се пресече маркетинг јазикот што често го замаглува она што всушност го купувате.

Зошто графитот е важен во конвенционалните литиумски батерии

Во стандардните литиум полимерни и литиум-јонски батерии, графитот е стандардниот аноден материјал. Литиумските јони се мешаат во структурата на графитот за време на полнењето - во суштина се лизгаат помеѓу слоевите на јаглеродни атоми - и се ослободуваат назад за време на празнењето. Графитот е изобилен, релативно ефтин, добро карактеризиран и е индустриски стандарден аноден материјал веќе 30 години.

Ограничувањето на графитот е неговиот плафон за складирање енергија. Секоја графитна единица може да прими само фиксен број литиумски јони врз основа на неговата кристална структура. Таа граница поставува таван на густината на енергија на која било батерија што користи графитни аноди - приближно 200 до 260 Wh/kg на ниво на пакет за квалитетни литиум полимерни батерии кои моментално се произведуваат.

Цврста состојба од прва генерација: сè уште присутни графитни аноди

Првиот комерцијално исплатливцврсти батерии— вклучително и многу моментално достапни UAV батерии во цврста состојба — чувајте ги графитните аноди и заменете го само електролитот. Течниот органски електролит се заменува со цврст материјал, но архитектурата на електродата останува препознатлива.

Овој пристап е практичен бидејќи им овозможува на производителите да ги приспособат постоечките процеси на производство на електроди наместо да развиваат сосема нови. Цврстиот електролит сè уште обезбедува значајни подобрувања во безбедноста и циклусот во однос на еквивалентите на течен електролит - отстранувајќи го термичкиот ризик од запаливиот течен електролит и намалувајќи го формирањето SEI што ги разградува графитните аноди во LiPo ќелиите со текот на времето.

Она што овој дизајн не го испорачува е предноста во максималната енергетска густина поврзана со технологијата со цврста состојба. Со графитни аноди, плафонот за складирање енергија е сличен на конвенционалните литиум-јонски батерии. Подобрувањата на енергетската густина на ниво на пакетот првенствено доаѓаат од намалувањето на тежината на електролитот и построгото пакување, наместо од фундаментално повисокиот капацитет на анодата.

Цврста состојба од следната генерација: литиумски метални аноди без графит

Верзијата на технологијата за батерии во цврста состојба која ги испорачува бројките за густина на енергија што се појавуваат во насловите во индустријата, целосно го заменува графитот со литиумски метални аноди.

Металот литиум складира приближно 10 пати повеќе енергија на грам од графитот. Батеријата со литиум метална анода наместо графитна анода теоретски може да постигне драматично поголема густина на енергија - од каде доаѓаат бројките од 350 до 400+ Wh/kg за напредни батерии во цврста состојба.

Цврстиот електролит е неопходен за овој дизајн. Во батериите со течен електролит, литиумските метални аноди создаваат раст на дендрит - метални филаменти кои на крајот предизвикуваат кратки споеви. Цврстите електролити обезбедуваат физичка бариера која ја потиснува пенетрацијата на дендритите, правејќи ги анодите на литиум металите остварливи на начин како што не се во конвенционалните литиум полимерни ќелии.

Ова е архитектурата што обезбедува и предност во енергетската густина и подобрување на безбедносниот профил поврзан со максимално способни батерии во цврста состојба.

Што значи ова при оценување на батериите за UAV во цврста состојба

Кога производителот го опишува нивниот производ како „батерија во цврста состојба“, вреди да се постави конкретно прашањето за графитот:

Дали оваа батерија користи графитна анода или литиум метална анода?

Графит-анодна батерија во цврста состојба обезбедува подобрена безбедност и циклус на траење во однос на LiPo - значајни предности - но не и максимално подобрување на густината на енергијата за која технологијата е способна. Литиум метал-анодна батерија во цврста состојба ја обезбедува целосната предност во енергетската густина заедно со безбедносните подобрувања.

За операторите на UAV каде издржливоста е примарно ограничување, оваа разлика одредува дали надградбата во цврста состојба навистина значајно го продолжува времето на летот или примарно ја подобрува безбедноста и долговечноста без промена на равенката на енергијата.

Архитектура на батерии со цврста состојба на UAV на ZYEBATTERY

ZYEBATTERYразвива цврсти литиум-јонски UAV батерии со документирана архитектура на аноди - затоа што за операторите кои ги споредуваат барањата за густина на енергија меѓу добавувачите, знаењето дали тие тврдења се засноваат на дизајнот на графит или литиум метална анода е дел од разбирањето што всушност купувате.

Прашањето за графитот има специфичен одговор за секоја батерија во цврста состојба. Проверете дали го имате пред да ја донесете одлуката за купување.