Як суцільні батареї порівнюються з літієвими іонними акумуляторами з точки зору безпеки?

Ви коли -небудь хвилювались за перегрівання телефону або навіть вибухаючи під час зарядки? Ви коли -небудь відчували стурбованість безпекою акумулятора після того, як побачили новини про безпілотники, що загоряються через проблеми з акумулятором? Серед різних видів наявних акумуляторів,Твердотільні батареї та літієві іонні батареїчасто порівнюють. Який із них безпечніший?

Щоб вивчити це питання, нам потрібно почати з основних компонентів акумуляторів.

1. Електроліт: Перша лінія захисту для безпеки

Літій-іонні батареї зазвичай використовують органічні рідкі електроліти, які мають певний ступінь горючості. Коли акумулятор піддається механічному впливу, перенапруження або високі температури, можуть виникати внутрішні короткі схеми, що спричиняє швидке підвищення температури. Рідкий електроліт може розкладатися та вивільняти легкозаймисті гази, що призводить до згоряння або навіть вибухів, багато з яких пов'язані з нестабільністю рідкого електроліту.

Навпаки, напівволодний-стан Використовуйте тверді електроліти, такі як кераміка або полімери, які виявляють чудову хімічну стабільність та неспло-нестабільність. Навіть в екстремальних умовах тверді електроліти навряд чи розкладаються або протікають, значно знижуючи ризик пожежі чи вибуху. Сульфідні тверді електроліти мають точку запалювання, що перевищує 500 ° C, тоді як оксидні електроліти залишаються стабільними навіть при 800 ° С.

Структурно електроди в іонних батареях літій тісно розташовані, що робить їх схильними до зростання дендриту. Дендрити-це деревоподібні кристали, утворені нерівномірним осадженням літієвих іонів на поверхні електрода під час зарядки та розряду. 

Вони можуть пробити сепаратор, викликаючи внутрішні короткі схеми та інциденти безпеки. На відміну від цього, тверді електроліти в твердотільних акумуляторах мають високу механічну міцність, ефективно пригнічуючи ріст дендриту та проникнення, ще більше підвищуючи безпеку акумуляторів.

2. Конкуренція виживання в екстремальних умовах

При -20 ° С рідкий електроліт у літій -іонних акумуляторах стає в'язким, викликаючи різке падіння ефективності провідності іонів. Це не тільки скорочує термін служби акумулятора, але також може посилити ріст дендриту через нерівну зарядку та скидання. Навпаки,твердотільні батареїВикористання сульфідних електролітів може підтримувати понад 70% їх потужності при -40 ° С, а швидкість росту дендриту при низьких температурах становить лише п'яту частину літій-іонних акумуляторів.

Розрив стає ще більш вираженим у високотемпературних умовах. Коли температура навколишнього середовища досягає 45 ° С, літій-іонні акумулятори потребують системи охолодження для підтримки безпеки, тоді як твердотільні акумулятори, після 500 циклів безперервної зарядки та розряду при 60 ° С, виявляють лише на 3% збільшення деградації ємності порівняно з умовами кімнатної температури.

3. Врівноваження безпеки в процесі комерціалізації

Однак твердотільні батареї в даний час стикаються з деякими проблемами.

Наприклад, їх виробничі витрати відносно високі, а виробничий процес є більш складним, що певною мірою обмежує їх масштабне застосування. Літій-іонні батареї, з іншого боку, зазнали років розвитку, з відносно зрілими технологіями та меншими витратами, що робить їх домінуючими на ринку.

Хоча твердотільні батареї теоретично пропонують чудову безпеку, їм все одно потрібно вирішити практичні проблеми на цьому етапі.

Проблема опору інтерфейсу акумуляторів із суво-державою ще не була повністю вирішена, і деякі виробники прийняли "напівволодійний”Перехідне розчин - переробка невеликої кількості рідкого електроліту для підвищення провідності.

Вибір акумулятора по суті вибирає філософію безпеки: літій-іонні акумулятори-це як точні ножі швейцарської армії, досягнення керованої безпеки за допомогою складних захисних заходів; Твердотільні акумулятори-це як суцільна скеля, по суті стійкі і стійкі до ризиків.

Загалом, з точки зору безпеки, твердотійний Дійсно, має перевагу перед літій-іонними акумуляторами завдяки характеристикам їх твердотільних електролітів та чудовій конструкційній конструкції. Оскільки технологія продовжує просуватися, очікується, що вартість твердотільних акумуляторів поступово зменшиться, і вони можуть врешті-решт замінити літій-іонні акумулятори в більшій кількості застосувань, забезпечуючи безпечніші енергетичні рішення для нашого життя.  

Щоб дізнатися більше про твердотійний Або вивчити варіанти ваших конкретних потреб? Наша команда в Zye тут, щоб допомогти.

Ми спеціалізуємося на передових технологіях акумуляторів і можемо надати експертні рекомендації щодо вибору правильного рішення для вашої програми.

Не соромтеся звертатися до нас coco@zyepower.com Для отримання додаткової інформації або для обговорення ваших вимог. Давайте живемо майбутнє разом!