Bagaimanakah bateri keadaan pepejal dibandingkan dengan bateri lithium ion dari segi keselamatan?

Pernahkah anda bimbang tentang telefon anda terlalu panas atau meletup semasa mengecasnya? Pernahkah anda merasa prihatin terhadap keselamatan bateri selepas melihat laporan berita mengenai dron yang menangkap api akibat masalah bateri? Antara pelbagai jenis bateri yang ada,bateri keadaan pepejal dan bateri lithium ionsering dibandingkan. Yang mana yang lebih selamat?

Untuk meneroka soalan ini, kita perlu memulakan dengan komponen teras bateri.

1. Elektrolit: Barisan Pertahanan Pertama untuk Keselamatan

Bateri lithium-ion biasanya menggunakan elektrolit cecair organik, yang mempunyai tahap mudah terbakar. Apabila bateri tertakluk kepada impak mekanikal, pengawasan berlebihan, atau suhu tinggi, litar pintas dalaman boleh berlaku, menyebabkan kenaikan suhu yang pesat. Elektrolit cecair boleh mengurai dan melepaskan gas mudah terbakar, yang membawa kepada pembakaran atau bahkan letupan, yang kebanyakannya berkaitan dengan ketidakstabilan elektrolit cecair.

Sebaliknya, Bateri separuh pepejal Gunakan elektrolit pepejal seperti seramik atau polimer, yang mempamerkan kestabilan kimia yang sangat baik dan ketidakmampuan. Walaupun di bawah keadaan yang melampau, elektrolit pepejal tidak mungkin terurai atau kebocoran, dengan ketara mengurangkan risiko kebakaran atau letupan. Elektrolit pepejal sulfida mempunyai titik pencucuhan melebihi 500 ° C, manakala elektrolit oksida kekal stabil walaupun pada 800 ° C.

Secara struktural, elektrod dalam bateri lithium ion jarak jauh, menjadikannya terdedah kepada pertumbuhan dendrit. Dendrit adalah kristal seperti pokok yang dibentuk oleh pemendapan ion litium yang tidak rata pada permukaan elektrod semasa pengecasan dan pelepasan. 

Mereka boleh menembusi pemisah, menyebabkan litar pintas dalaman dan insiden keselamatan. Sebaliknya, elektrolit pepejal dalam bateri pepejal mempunyai kekuatan mekanikal yang tinggi, dengan berkesan menekan pertumbuhan dendrite dan penembusan, meningkatkan keselamatan bateri selanjutnya.

2. Pertandingan survival dalam persekitaran yang melampau

Pada -20 ° C, elektrolit cecair dalam bateri lithium -ion menjadi likat, menyebabkan penurunan ketara dalam kecekapan kekonduksian ion. Ini bukan sahaja mengurangkan hayat bateri tetapi juga boleh memburukkan lagi pertumbuhan dendrit kerana pengecasan dan pelepasan yang tidak rata. Sebaliknya,bateri pepejalMenggunakan elektrolit sulfida dapat mengekalkan lebih dari 70% kapasiti mereka pada -40 ° C, dan kadar pertumbuhan dendrit pada suhu rendah hanya seperlima bateri lithium-ion.

Jurang menjadi lebih ketara dalam persekitaran suhu tinggi. Apabila suhu ambien mencapai 45 ° C, bateri lithium-ion memerlukan sistem penyejukan untuk mengekalkan keselamatan, manakala bateri pepejal, selepas 500 kitaran pengecasan berterusan dan pelepasan pada 60 ° C, mempamerkan hanya peningkatan 3% dalam kemerosotan kapasiti berbanding dengan keadaan suhu bilik.

3. Mengimbangi Keselamatan Dalam Proses Pengkomersialan

Walau bagaimanapun, bateri keadaan pepejal kini menghadapi beberapa cabaran.

Sebagai contoh, kos pengeluaran mereka agak tinggi, dan proses pembuatan lebih kompleks, yang sedikit sebanyak mengehadkan aplikasi berskala besar mereka. Bateri lithium-ion, sebaliknya, telah menjalani pembangunan tahun, dengan teknologi yang agak matang dan kos yang lebih rendah, menjadikannya dominan di pasaran.

Walaupun bateri pepejal secara teorinya menawarkan keselamatan yang lebih baik, mereka masih perlu menangani cabaran praktikal pada tahap ini.

Isu impedans antara muka bateri semua pepejal-pepejal belum dapat diselesaikan sepenuhnya, dan beberapa pengeluar telah mengadopsi "Semi-pepejal"Penyelesaian Peralihan -Mempertahankan sedikit elektrolit cecair untuk meningkatkan kekonduksian.

Memilih bateri pada dasarnya memilih falsafah keselamatan: bateri lithium-ion adalah seperti pisau tentera Swiss ketepatan, mencapai keselamatan yang dikawal melalui langkah-langkah perlindungan kompleks; Bateri pepejal adalah seperti batu pepejal, sememangnya stabil dan tahan terhadap risiko.

Secara keseluruhan, dari segi keselamatan, bateri keadaan pepejal Sesungguhnya mempunyai kelebihan ke atas bateri lithium-ion kerana ciri-ciri elektrolit keadaan pepejal dan reka bentuk struktur yang unggul. Memandangkan teknologi terus maju, kos bateri keadaan pepejal dijangka secara beransur-ansur berkurangan, dan akhirnya mereka boleh menggantikan bateri lithium-ion dalam lebih banyak aplikasi, menyediakan penyelesaian tenaga yang lebih selamat untuk kehidupan kita.  

Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai bateri keadaan pepejal Atau meneroka pilihan untuk keperluan khusus anda? Pasukan kami di Zye ada di sini untuk membantu.

Kami pakar dalam teknologi bateri canggih dan dapat memberikan panduan pakar untuk memilih penyelesaian yang tepat untuk aplikasi anda.

Jangan teragak -agak untuk menghubungi kami di coco@zyepower.com Untuk maklumat lanjut atau untuk membincangkan keperluan anda. Mari kita kuasa masa depan bersama!