Hogyan hasonlíthatják össze a szilárdtest akkumulátorok a lítium -ion akkumulátorokkal a biztonság szempontjából?

Aggódott már valaha a telefon túlmelegedése vagy akár felrobbanása miatt? Vajon aggódott -e az akkumulátor biztonsága miatt, miután látta, hogy az akkumulátor problémái miatt a drónok felgyulladnak a drónokról? A rendelkezésre álló különféle típusú akkumulátorok között,szilárdtest akkumulátorok és lítium -ion akkumulátorokgyakran hasonlítják össze. Melyik a biztonságosabb?

A kérdés feltárásához az akkumulátorok alapvető elemeivel kell kezdenünk.

1. elektrolit: A biztonság első védelmi vonala

A lítium-ion akkumulátorok általában szerves folyékony elektrolitokat használnak, amelyek bizonyos fokú tűzveszélyesek. Ha az akkumulátort mechanikai hatásnak, túltöltésnek vagy magas hőmérsékletnek vetik alá, a belső rövidzárlatok előfordulhatnak, ami a hőmérséklet gyors emelkedését okozhatja. A folyékony elektrolit bonthatja és felszabadíthatja a gyúlékony gázokat, és égéshez vagy akár robbanásokhoz vezethet, amelyek közül sok a folyékony elektrolit instabilitásához kapcsolódik.

Ezzel szemben: félszilárd állapot Használjon szilárd elektrolitokat, például kerámiát vagy polimereket, amelyek kiváló kémiai stabilitást és nem-gyilkosságot mutatnak. Még szélsőséges körülmények között is, a szilárd elektrolitok valószínűleg nem bomlanak vagy szivárognak, jelentősen csökkentve a tűz vagy a robbanás kockázatát. A szulfid szilárd elektrolitok gyújtási pontja meghaladja az 500 ° C -ot, míg az oxid elektrolitok még 800 ° C -on is stabilak maradnak.

Szerkezetileg a lítium -ion akkumulátorok elektródjai szorosan távol vannak, így hajlamosak a dendrit növekedésére. A dendritek faszerű kristályok, amelyeket a lítium-ionok egyenetlen lerakódása képez az elektród felületén a töltés és a kibocsátás során. 

Átszúrhatják az elválasztót, belső rövidzárlatokat és biztonsági eseményeket okozva. Ezzel szemben a szilárdtestű elemek szilárd elektrolitjai nagy mechanikai szilárdsággal bírnak, hatékonyan elnyomják a dendrit növekedését és a behatolást, ez tovább fokozva az akkumulátor biztonságát.

2. Túlélési verseny szélsőséges környezetben

-20 ° C -on a lítium -ion akkumulátorok folyékony elektrolitja viszkózussá válik, ami az ionvezetés hatékonyságának éles csökkenését okozza. Ez nemcsak csökkenti az akkumulátor élettartamát, hanem súlyosbíthatja a dendrit növekedését az egyenetlen töltés és a kibocsátás miatt. Ezzel szemben:szilárdtestű akkumulátorokA szulfid elektrolitok használata kapacitásuk több mint 70% -át -40 ° C-on tarthatja, és a dendrit növekedési sebessége alacsony hőmérsékleten csak egyötöde a lítium-ion akkumulátoroknál.

A rés még hangsúlyosabbá válik a magas hőmérsékletű környezetben. Amikor a környezeti hőmérséklet eléri a 45 ° C-ot, a lítium-ion akkumulátorokhoz hűtőrendszerre van szükség a biztonság fenntartásához, míg a szilárdtest akkumulátorok 500 ciklus után folyamatos töltés és 60 ° C-on történő ürítés után csak a kapacitás lebomlásának 3% -os növekedését mutatják a szobahőmérsékleti körülményekhez képest.

3. A biztonság kiegyensúlyozása a forgalmazási folyamatban

A szilárdtest akkumulátorok azonban jelenleg néhány kihívással néznek szembe.

Például termelési költségeik viszonylag magasak, és a gyártási folyamat bonyolultabb, ami bizonyos mértékben korlátozza nagyszabású alkalmazását. A lítium-ion akkumulátorok viszont évekig fejlődtek, viszonylag érett technológiával és alacsonyabb költségekkel, ezáltal domináltak a piacon.

Noha a szilárdtest akkumulátorok elméletileg kiváló biztonságot nyújtanak, továbbra is foglalkozniuk kell a gyakorlati kihívásokkal ebben a szakaszban.

Az összes szilárdtestű elem interfész impedancia kérdése még nem volt teljesen megoldva, és néhány gyártó elfogadott egy „”félszilárd állapotú„Átmeneti oldat - kis mennyiségű folyékony elektrolitot készítve a vezetőképesség fokozása érdekében.

Az akkumulátor kiválasztása lényegében biztonsági filozófia választása: a lítium-ion akkumulátorok olyanok, mint a precíziós svájci hadsereg kések, és komplex védő intézkedések révén ellenőrizhető biztonságot érnek el; A szilárdtest akkumulátorok olyanok, mint egy szilárd kőzet, eredendően stabil és ellenálló a kockázatokkal szemben.

Összességében a biztonság szempontjából, szilárdtest-csekély Valójában előnye van a lítium-ion akkumulátorokhoz képest a szilárdtest-elektrolitok jellemzői és a kiváló szerkezeti kialakítás miatt. Ahogy a technológia tovább halad, a szilárdtest akkumulátorok költségei várhatóan fokozatosan csökkennek, és végül helyettesíthetik a lítium-ion akkumulátorokat több alkalmazásban, biztonságosabb energiamegoldásokat biztosítva az életünk számára.  

Ha többet szeretne megtudni szilárdtest-csekély Vagy fedezze fel az Ön egyedi igényeinek lehetőségeit? A Zye -i csapatunk itt van, hogy segítsen.

Szakterületünk az élvonalbeli akkumulátor-technológiákra, és szakértői útmutatást nyújthatunk az alkalmazásához megfelelő megoldás kiválasztásához.

Ne habozzon kapcsolatba lépni velünk coco@zypower.com További információkért vagy az Ön igényeinek megvitatásához. Hajtsuk együtt a jövőt!