แบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตคืออะไร?

แบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมที่ใช้วัสดุอิเล็กโทรดที่เป็นของแข็งและวัสดุอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งและไม่มีของเหลวใด ๆ ส่วนใหญ่ประกอบด้วยแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบโซลิดสเตตและแบตเตอรี่ลิเธียมโลหะแบบโซลิดสเตตเป็นหลัก ความแตกต่างคืออดีตไม่มีลิเธียมโลหะในขั้วลบและขั้วลบหลังคือโลหะลิเธียม

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหลวแบบดั้งเดิมและแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบโซลิดสเตตจากช่วงเวลาที่เกิดขึ้นแบตเตอรี่ลิเธียมโลหะออลโซลิดสเตตมีอายุการใช้งานเร็วกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหลว แต่ในยุคแรกประสิทธิภาพทางเคมี , ความปลอดภัย, การผลิตทางวิศวกรรมไม่สามารถตอบสนองความต้องการใช้งานได้ ด้วยการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องตัวบ่งชี้ทางเทคนิคที่ครอบคลุมของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหลวได้ค่อยๆตอบสนองความต้องการการใช้งานของตลาดเครื่องใช้ไฟฟ้าสำหรับผู้บริโภคและตั้งแต่นั้นมาก็ได้รับการยอมรับจากตลาดต่างๆมากขึ้น จากมุมมองของแนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหลวแบตเตอรี่ลิเธียมโลหะแบบโซลิดสเตตอาจมีข้อดีคือประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยที่ดีความหนาแน่นของพลังงานสูงและอายุการใช้งานยาวนาน ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาวัสดุอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งโดยเฉพาะอย่างยิ่งวัสดุอิเล็กโทรไลต์ซัลไฟด์ได้สร้างนวัตกรรมที่สำคัญในการนำไอออนิก ดังนั้นเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตจึงค่อยๆเริ่มดึงดูดความสนใจของสถาบันวิจัยและพัฒนาและองค์กรขนาดใหญ่ทั่วโลก

การจำแนกประเภทของแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตทั้งหมด:

ด้วยการเพิ่มขึ้นของความนิยมแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตที่เพิ่มขึ้น" all-solid-state" หรือ" Solid-state" แบตเตอรี่ลิเธียมปรากฏขึ้นทีละก้อนและมีสถานะที่สับสน แนวคิด 7 ประเภทที่เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตที่เกิดขึ้นนั้นถูกแยกออกและมีการสรุปเบื้องต้น

แบตเตอรี่ลิเธียมเหลว: แบตเตอรี่ลิเธียมที่ไม่มีอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งในระหว่างกระบวนการผลิต แต่มีเฉพาะอิเล็กโทรไลต์เหลวรวมถึงแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหลวและแบตเตอรี่ลิเธียมโลหะเหลว

แบตเตอรี่ลิเธียมอิเล็กโทรไลต์เจล: อิเล็กโทรไลต์เหลวในแกนแบตเตอรี่อยู่ในรูปแบบของเจลอิเล็กโทรไลต์และแกนแบตเตอรี่ไม่มีอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งซึ่งจริงๆแล้วอยู่ในประเภทของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหลว

แบตเตอรี่ลิเธียมกึ่งแข็ง: ในเฟสอิเล็กโทรไลต์ของเซลล์ครึ่งหนึ่งของมวลหรือปริมาตรเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งและอีกครึ่งหนึ่งเป็นอิเล็กโทรไลต์เหลว หรือขั้วไฟฟ้าที่ปลายด้านหนึ่งของเซลล์เป็นของแข็งทั้งหมดและอีกขั้วหนึ่งประกอบด้วยของเหลว

แบตเตอรี่ลิเธียมกึ่งแข็ง: อิเล็กโทรไลต์ของเซลล์ประกอบด้วยอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งและอิเล็กโทรไลต์เหลวจำนวนหนึ่งและมวลหรือปริมาตรของอิเล็กโทรไลต์เหลวน้อยกว่าสัดส่วนของอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง

แบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตต: แบตเตอรี่ที่มีอัตราส่วนมวลหรือปริมาตรที่สูงกว่าของอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งและอิเล็กโทรไลต์เหลวจำนวนเล็กน้อยในแบตเตอรี่เรียกว่า" แบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตต" โดยนักวิจัยบางคน แต่จริงๆแล้วนี่ไม่ใช่แบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตทั้งหมด แบตเตอรี่ลิเธียมของแข็ง - ของเหลวไฮบริด: มีทั้งอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งและอิเล็กโทรไลต์เหลวอยู่ในเซลล์แบตเตอรี่ รวมทั้งแบตเตอรี่ลิเธียมกึ่งแข็งกึ่งแข็งและโซลิดสเตตดังกล่าวข้างต้นซึ่งทั้งหมดนี้เป็นแบตเตอรี่ลิเธียมเหลวแบบไฮบริด เนื่องจากไม่จำเป็นต้องจัดประเภทเทียมตามอัตราส่วนของแข็งและของเหลวและจะไม่มีความคลุมเครือขอแนะนำให้ใช้คำนี้ซึ่งอาจเรียกอีกอย่างว่า" แบตเตอรี่ลิเธียมอิเล็กโทรไลต์แบบผสมของแข็งและของเหลวผสม"

แบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตต: แกนแบตเตอรี่ประกอบด้วยอิเล็กโทรดโซลิดสเตตและวัสดุอิเล็กโทรไลต์โซลิดสเตต แกนแบตเตอรี่ไม่มีมวลและเศษส่วนของอิเล็กโทรไลต์เหลวภายในช่วงอุณหภูมิใช้งาน นอกจากนี้ยังสามารถเรียกว่า" แบตเตอรี่ลิเธียมอิเล็กโทรไลต์แบบโซลิดสเตตทั้งหมด" ผู้ที่มีความสามารถในการชาร์จและการคายประจุสามารถเรียกได้อีกว่า" แบตเตอรี่สำรองลิเธียมโซลิดสเตตทั้งหมด" หรือ" แบตเตอรี่สำรองลิเธียมอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งทั้งหมด"

โดยสรุปแล้วตามอิเล็กโทรไลต์ที่แตกต่างกันแบตเตอรี่ลิเธียมสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท ได้แก่ แบตเตอรี่ลิเธียมเหลวแบตเตอรี่ลิเธียมเหลวแบบผสมและแบตเตอรี่ลิเธียมที่เป็นของแข็งทั้งหมด ตามความแตกต่างของขั้วลบสามารถแบ่งออกเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมเมทัลที่มีขั้วลบเป็นโลหะลิเธียมและแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีขั้วลบไม่มีโลหะลิเธียม