Vad är ett fast tillståndsbatteri och vilka är fördelarna med ett fast tillstånd?

Vad är ett fast tillståndsbatteri? Detta börjar med den nuvarande strukturen hos litiumjonbatterier.

 

Litiumjonbatterier består av positiva elektroder, negativa elektroder, membran och elektrolyter. Vid laddning genomförs litiumjoner i elektrolyten. Emellertid har elektrolyter en serie nackdelar, såsom enkelt läckage, brandfarlighet och volatilitet. Elektrolyter består vanligtvis av organiska lösningsmedel, som är mycket brandfarliga och kan också sönderdelas för att producera syre. När de har läckt ut och möter luft- eller högtemperaturmiljöer är de benägna att skjuta eller explosion.

 

Dessutom, vid kallt väder, kommer ökningen av elektrolytviskositet också att leda till en minskning av litiumjonkonduktivitet, långsam jonöverföringshastighet och batteriprestanda. Det är därför batterier förfaller snabbt på norra vintern. I högtemperaturmiljöer är elektrolyter dessutom lätta att förångas och sönderdelas, vilket också påverkar batteriets stabilitet och säkerhet.

 

Som jämförelse är fasta elektrolyter mycket säkrare och mer stabila, icke-brandfarliga, icke-frätande, icke-flyktiga och har inga läckageproblem. De övervinner också fenomenet litium dendriter. (Litium dendriter är kristallansamlingar orsakade av laddning och urladdning. När de är för långa kan de lätt punktera membranet och orsaka kortslutningar.)

 

Dessutom tar fasta elektrolyter mindre plats i batteriet. Högre energitäthet kan erhållas. De kemiska egenskaperna är också mer stabila, och sidoreaktioner är inte lätta att inträffa, vilket också förlänger livslängden och cykelnumret för batteriet.

 

Dessutom kan fast tillståndsbatterier också fungera normalt i ett brett temperaturområde och kan upprätthålla god prestanda oavsett miljöer med hög eller låg temperatur. Till skillnad från flytande litiumbatterier kommer för kalla eller för heta att påverka prestandan.

 

Sammanfattningsvis är fast tillståndsbatterier säkrare än vätskalitiumbatterier, ha högre energitäthet, längre livslängd och bättre temperaturanpassningsbarhet.