ข้อดีของแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตทั้งหมด

เหตุผลที่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโซลิดสเตตสามารถดึงดูดยักษ์ใหญ่ระดับนานาชาติได้เนื่องจากคาดว่าจะสามารถแก้ปัญหา" ความท้าทาย" ซึ่งปัจจุบันก่อให้เกิดอันตรายด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้นกับอุตสาหกรรมแบตเตอรี่พลังงานและความหนาแน่นของพลังงานต่ำ ข้อดีของแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตทั้งหมดที่มีต่อแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหลว ได้แก่ :

(1) แบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตลิเธียมทั้งหมดมีประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยสูง

เนื่องจากอิเล็กโทรไลต์เหลวมีตัวทำละลายอินทรีย์ที่ติดไฟได้อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันเมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจรภายในจะทำให้เกิดการเผาไหม้หรือแม้แต่การระเบิดได้ง่าย จำเป็นต้องติดตั้งโครงสร้างอุปกรณ์นิรภัยที่ทนต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้นและไฟฟ้าลัดวงจร ซึ่งจะทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้น แต่ก็ยังไม่สามารถแก้ปัญหาด้านความปลอดภัยได้อย่างสมบูรณ์ . Tesla ซึ่งอ้างว่าเป็น BMS ที่ดีที่สุดในโลกได้ก่อให้เกิดไฟไหม้อย่างรุนแรงใน ModelS สองแห่งในประเทศจีนในปีนี้ วัสดุอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งอนินทรีย์หลายชนิดไม่ติดไฟไม่กัดกร่อนไม่ระเหยและไม่มีปัญหาการรั่วซึม พวกเขายังคาดว่าจะเอาชนะปรากฏการณ์ลิเทียมเดนไดรติกได้ ดังนั้นจึงคาดว่าแบตเตอรี่สำรองลิเธียมสถานะโซลิดสเตตทั้งหมดที่ใช้อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งอนินทรีย์จะมีลักษณะความปลอดภัยสูง อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งของโพลิเมอร์ยังคงมีความเสี่ยงที่ติดไฟได้ แต่เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่อิเล็กโทรไลต์เหลวที่มีตัวทำละลายไวไฟความปลอดภัยของพวกมันจะดีขึ้นมาก

(2) แบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตลิเธียมทั้งหมดมีความหนาแน่นของพลังงานสูง

ในปัจจุบันความหนาแน่นของพลังงานของเซลล์แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้ในตลาดสูงถึง 260Wh / kg และความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่อยู่ระหว่างการพัฒนาสามารถสูงถึง 300-320Wh / kg สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตทั้งหมดหากใช้ลิเธียมโลหะเป็นขั้วลบความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่คาดว่าจะสูงถึง 300-400Wh / kg หรือสูงกว่านั้น

ควรสังเกตว่าเนื่องจากความหนาแน่นของอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งสูงกว่าอิเล็กโทรไลต์เหลวสำหรับระบบเดียวกันของวัสดุขั้วบวกและขั้วลบความหนาแน่นของพลังงานของอิเล็กโทรไลต์เหลวจึงสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตทั้งหมดอย่างมีนัยสำคัญ สาเหตุที่แบตเตอรี่สำรองลิเธียมโซลิดสเตตทุกชนิดมีความหนาแน่นของพลังงานสูงเนื่องจากขั้วลบอาจใช้วัสดุลิเธียมโลหะ

(3) อายุการใช้งานยาวนานของแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตทั้งหมด

คาดว่าอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งจะหลีกเลี่ยงปัญหาของการก่อตัวและการเติบโตอย่างต่อเนื่องของฟิล์มเชื่อมต่ออิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งและลิเธียมเดนไดรต์ที่เจาะตัวคั่นระหว่างกระบวนการชาร์จและการคายประจุของอิเล็กโทรไลต์เหลวและอาจช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของวงจรและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมโลหะได้อย่างมาก . มีรายงานว่าแบตเตอรี่ลิเธียมโลหะออลโซลิดสเตตแบบฟิล์มบางสามารถหมุนเวียนได้มากกว่า 45,000 ครั้ง แต่ไม่มีรายงานอายุการใช้งานยาวนานสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมเมทัลความจุสูง สาเหตุหลักคือประสิทธิภาพรอบของอิเล็กโทรดโลหะลิเธียมความจุสูง (GG gt; 3mAh / cm2) ยังอยู่ในระดับต่ำ แย่.

(4) ช่วงอุณหภูมิในการทำงานที่กว้างสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตทลิเธียมทั้งหมด

หากแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตทั้งหมดใช้อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งอนินทรีย์อุณหภูมิในการทำงานสูงสุดคาดว่าจะเพิ่มขึ้นเป็น 300C? หรือสูงกว่า ในปัจจุบันจำเป็นต้องปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิต่ำของแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตความจุขนาดใหญ่ ช่วงอุณหภูมิการทำงานของแบตเตอรี่เฉพาะส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับลักษณะอุณหภูมิสูงและต่ำของอิเล็กโทรไลต์และความต้านทานต่ออินเตอร์เฟซ

(5) หน้าต่างไฟฟ้าเคมีกว้างสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโซลิดสเตตทั้งหมด

หน้าต่างเสถียรภาพทางเคมีไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตนั้นกว้างอาจถึง 5V ซึ่งเหมาะสำหรับวัสดุอิเล็กโทรดไฟฟ้าแรงสูงและเป็นประโยชน์ในการเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานต่อไป ในปัจจุบันแบตเตอรี่ลิเธียมฟิล์มบางที่ใช้ลิเธียมไนไตรด์ฟอสเฟตสามารถทำงานได้ที่ 4.8V

(6) แบตเตอรี่ลิเธียม - ลิเธียมโซลิดสเตตทั้งหมดมีข้อดีด้านความยืดหยุ่น

แบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตทั้งหมดสามารถเตรียมลงในแบตเตอรี่ฟิล์มบางและแบตเตอรี่แบบยืดหยุ่นได้ซึ่งสามารถใช้ในอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่สวมใส่ได้และปลูกถ่ายอัจฉริยะได้ในอนาคต เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมอิเล็กโทรไลต์เหลวแบบยืดหยุ่นบรรจุภัณฑ์ง่ายและปลอดภัยกว่า

(7) การกู้คืนแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตทั้งหมดที่สะดวก

โดยทั่วไปการรีไซเคิลแบตเตอรี่มีสองวิธีวิธีหนึ่งคือวิธีเปียกและอีกวิธีหนึ่งคือวิธีแห้ง วิธีการทำให้เปียกคือการนำแกนของเหลวที่เป็นพิษและเป็นอันตรายออกและวิธีการทำให้แห้งคือการสกัดส่วนผสมที่มีประสิทธิภาพเช่นการบด ข้อดีของแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตคือไม่มีของเหลวอยู่ในนั้นดังนั้นในทางทฤษฎีไม่ควรมีของเหลวเหลือทิ้งและจัดการได้ค่อนข้างง่าย