Solid-batterier kan enkelt kategoriseres som (halv-solid-, kvasi-solid-state og alle-solid-batterier). For å høres mer sofistikert ut og tiltrekke seg oppmerksomhet kalles de ofte ganske enkelt for solid-batterier.
Kjerneforskjellene mellom halv-solid--, kvasi-solid--- og alle-solid-batterier ligger i den fysiske tilstanden til elektrolytten, ionisk ledningsevne, grensesnittproblemer og industriell modenhet.
Følgende sammenligningsdiagram oppsummerer tydelig kjerneforskjellene mellom de tre:
1. Alle-solid-batterier
Elektrolytttilstand: 100 % fast, inneholder ingen flytende elektrolytt. Bruker vanligvis oksid, sulfid eller polymer faste elektrolytter.
Nøkkelegenskaper:
Høyeste sikkerhet:Eliminerer fullstendig risikoen for lekkasje, forbrenning og eksplosjon (spesielt med størst potensial ved bruk av litiummetallanoder).
Høyeste potensielle energitetthet:Kompatibel med høyspentkatoder og litiummetallanoder, og oppnår teoretisk energitettheter på over 500 Wh/kg.
De mest alvorlige grensesnittproblemer:Solid-fast kontakt fører til høy grensesnittimpedans, og hindrer ionetransport; rateytelse og sykluslevetid er de største utfordringene.
Ekstremt vanskelige kostnader og prosesser:Produksjonsprosessen er kompleks (f.eks. prosessering av sprø elektrolytter, tynnfilmpreparering), noe som resulterer i ekstremt høye kostnader og betydelige utfordringer i masseproduksjon.
Nåværende status:For tiden i FoU- og pilotskala-produksjonsstadier. Det er allment anerkjent som den "ultimate løsningen", men står overfor den lengste veien til kommersialisering.
2. Kvasi-Solid-batterier
Elektrolytttilstand:«Solid-liker» eller «gel-liknende» som inneholder spormengder (vanligvis<5%) of liquid electrolyte or plasticizer, with a very small amount of liquid wetting the gaps between solid electrolyte particles.
Nøkkelegenskaper:
Overgangsløsning:Kan sees på som et forberedende skjema for alle-solid-batterier. Den ofrer "absolutt soliditet" for mer gjennomførbar grensesnittytelse.
Forbedret grensesnitt:Spormengden av væske forbedrer ionetransportkapasiteten til det faste-faststoffgrensesnittet betydelig og reduserer grensesnittimpedansen.
Ytelsesbalansepunkt:Søker en gjennomførbar balanse mellom sikkerhet, energitetthet og elektrokjemisk ytelse. Dens energitetthet og sikkerhet er fortsatt betydelig høyere enn flytende batterier, men litt dårligere enn ideelle-solid-batterier.
Relativt brukervennlig-produksjonsprosess:Nærmere eksisterende produksjonslinjer enn alle-solid-batterier.
Nåværende status:Overlapper ofte med eller brukes om hverandre med konseptet «semi-solid-state», som representerer et avgjørende skritt for mange selskaper som går fra halv-solid-til alle-solid-batterier.
3. Halv-solid-batterier
Elektrolytttilstand: Solid-liquid mixture, with both solid and liquid electrolytes coexisting, and a high liquid content (typically >5 %, til og med når 10-20 %).
Nøkkelegenskaper:
Et kompromiss og forbedring:I hovedsak en "betydelig forbedring" av eksisterende flytende litium-ion-batterier, snarere enn en radikal overhaling. Bruker vanligvis et solid elektrolyttbelegg eller er kombinert med elektrodematerialer.
Forbedret sikkerhet:Redusert flytende elektrolyttinnhold reduserer risikoen for forbrenning, men eliminerer den ikke.
Betydelig økt energitetthet:Kan delvis utnytte positive og negative elektrodematerialer med høy-kapasitet (som høy-nikkel, silisium-karbon), og oppnå energitettheter på 300–400 Wh/kg.
Kompatibel med eksisterende produksjonslinjer:Relativt mindre justeringer av produksjonsprosesser, noe som gjør det til den første ruten for å oppnå kommersiell masseproduksjon.
Lekkasjerisiko gjenstår:I hovedsak faller fortsatt under kategorien "flytende batterier."
Nåværende status:Allerede i masseproduksjon og kjøretøyinstallasjonsstadiet.
om oss
Acey Intelligentspesialiserer seg på å tilby one-løsninger for semi-automatiske/helt-automatiske samlelinjer av litiumbatteripakker brukt i ESS, UAV, E-Bike, E-Scooter, Power Tools, Two/Three Wheelers, etc. I tillegg tilbyr vi en komplett batteripakke, batteripakke, batteriutstyr, batteripakke, Maskin, isolasjonspapirklebemaskin, CCD-tester, manuell/automatisk punktsveisemaskin, BMS-tester, batteriomfattende tester og batteripakketestsystem, etc.
