Напів-твердотільні-батареї проти квазі-твердоті-батареї проти повністю-твердотільні-батареї

Твердотільні-батареї можна просто класифікувати як (напів-твердотільні-, квазі-твердотільні-та повністю-твердотільні-батареї). Щоб звучати вишуканіше та привертати увагу, їх часто називають просто твердотільні-батареї.

Основні відмінності між напів-твердотільними-, квазі-твердотільними-і всіма-твердотільними-батареями полягають у фізичному стані електроліту, іонній провідності, проблемах інтерфейсу та промисловій зрілості.

Наступна порівняльна таблиця чітко підсумовує основні відмінності між трьома:

Електролітний стан: 100% твердий, без рідкого електроліту. Зазвичай використовує оксидні, сульфідні або полімерні тверді електроліти.

Ключові характеристики:

Найвища безпека:Повністю виключає ризик витоку, займання та вибуху (особливо з найбільшим потенціалом при використанні металевих літієвих анодів).

Найвища щільність потенційної енергії:Сумісний із високовольтними катодами й металевими літієвими анодами, теоретично досягаючи щільності енергії понад 500 Вт·год/кг.

Найбільш серйозні проблеми з інтерфейсом:Тверда речовина-твердий контакт призводить до високого міжфазного опору, перешкоджаючи транспорту іонів; швидка продуктивність і життєвий цикл є найбільшими проблемами.

Надзвичайно складна вартість і процес:Виробничий процес складний (наприклад, обробка крихких електролітів, підготовка тонкої плівки), що призводить до надзвичайно високих витрат і значних проблем у масовому виробництві.

Поточний статус:Наразі на стадії дослідження та розробки-масштабного виробництва. Його широко визнають «остаточним рішенням», але йому належить найдовший шлях до комерціалізації.

Стан електроліту:«Твердий-подібний» або «-гелеподібний», що містить слідові кількості (зазвичай<5%) of liquid electrolyte or plasticizer, with a very small amount of liquid wetting the gaps between solid electrolyte particles.

Ключові характеристики:

Перехідне рішення:Можна розглядати як підготовчу форму для всіх-твердотільних-батарей. Він приносить в жертву «абсолютну міцність» заради більш можливої ​​межфазної продуктивності.

Покращений інтерфейс:Незначна кількість рідини значно покращує транспортну здатність іонів твердого тіла-інтерфейсу твердого тіла та зменшує міжфазний імпеданс.

Точка балансу продуктивності:Шукає реальний баланс між безпекою, щільністю енергії та електрохімічними характеристиками. Його щільність енергії та безпечність усе ще значно вищі, ніж у рідинних батарей, але трохи поступаються ідеальним повністю-твердотільним-батареям.

Відносно зручний для користувача-процес виробництва:Ближче до існуючих виробничих ліній, ніж усі-твердотільні-батареї.

Поточний статус:Часто збігається з поняттям «напів-твердий-стан» або використовується як взаємозамінний із поняттям «напів-твердий-стан», представляючи вирішальний крок для багатьох компаній, які переходять від напів-твердого-стану до всіх-твердот-батарей.

Стан електроліту: Solid-liquid mixture, with both solid and liquid electrolytes coexisting, and a high liquid content (typically >5%, навіть досягаючи 10-20%).

Ключові характеристики:

Компроміс і вдосконалення:По суті, це «значне вдосконалення» існуючих рідких літій-іонних акумуляторів, а не радикальний ремонт. Зазвичай використовує тверде електролітне покриття або поєднується з електродними матеріалами.

Покращена безпека:Знижений вміст рідкого електроліту знижує ризик займання, але не виключає його.

Значно підвищена щільність енергії:Може частково використовувати високо-матеріали позитивних і негативних електродів (наприклад, високо-нікель, кремній-вуглець), досягаючи щільності енергії 300-400 Вт·год/кг.

Сумісність з існуючими виробничими лініями:Відносно незначні коригування виробничих процесів, що робить його першим способом досягнення комерційного масового виробництва.

Ризик витоку залишається:По суті, все ще підпадає під категорію «рідких акумуляторів».

Поточний статус:Вже в серійному виробництві та стадії встановлення на автомобіль.

Ейсі Інтеліджентспеціалізується на наданні універсальних рішень для напівавтоматичних/повністю-автоматичних ліній складання літієвих батарей, що використовуються в ESS, UAV, E-Bike, E-Scooter, електроінструментах, дво-/трьох колісних автомобілях тощо. Крім того, ми надаємо повний набір обладнання для складання акумуляторних блоків, наприклад Cell Grading Машина, машина для сортування акумуляторів, машина для наклеювання ізоляційного паперу, тестер ПЗС, апарат для ручного/автоматичного точкового зварювання, тестер BMS, комплексний тестер акумуляторів і система тестування акумуляторних блоків тощо.

Зв'язатися зараз