Aká je batéria v pevnom stave a aké sú výhody batérie v tuhom stave?

Čo je batéria v pevnom stave? Začína sa tým súčasnou štruktúrou lítium-iónových batérií.

 

Lítium-iónové batérie sa skladajú z pozitívnych elektród, negatívnych elektród, membránov a elektrolytov. Pri nabíjaní sa v elektrolyte vykonávajú lítium ióny. Elektrolyty však majú sériu nevýhod, ako je ľahký únik, horľavosť a volatilita. Elektrolyty sa zvyčajne skladajú z organických rozpúšťadiel, ktoré sú vysoko horľavé a môžu sa tiež rozložiť na výrobu kyslíka. Po uniknutí a na stretnutí s vzduchom alebo vysokými teplotami sú náchylné na paľbu alebo výbuch.

 

Okrem toho v chladnom počasí povedie zvýšenie viskozity elektrolytov tiež k zníženiu vodivosti lítium iónov, pomalého rýchlosti prenosu iónov a výkonu batérie. Preto sa batérie v severnej zime rýchlo rozpadajú. Okrem toho sa v prostredí s vysokou teplotou elektrolyty ľahko vrúcajú a rozkladajú, čo tiež ovplyvňuje stabilitu a bezpečnosť batérie.

 

V porovnaní s tým sú tuhé elektrolyty oveľa bezpečnejšie a stabilnejšie, nehoršie, nekorozívne, neprchavé a nemajú žiadne problémy s únikom. Prekonávajú tiež jav lítium dendritov. (Dendrity lítium sú akumulácie kryštálov spôsobené nabíjaním a vybíjaním. Keď sú príliš dlhé, môžu ľahko prepichnúť membránu a spôsobiť skratky.)

 

Navyše, pevné elektrolyty zaberajú v batérii menej miesta. Je možné získať vyššiu hustotu energie. Chemické vlastnosti sú tiež stabilnejšie a vedľajšie reakcie sa nedajú ľahko, čo tiež predlžuje životnosť a číslo cyklu batérie.

 

Batérie v pevnom stave môžu navyše normálne fungovať aj v širokom teplotnom rozmedzí a môžu si udržiavať dobrý výkon bez ohľadu na vysoké alebo nízkoteplotné prostredie. Na rozdiel od tekutých lítiových batérií, príliš studené alebo príliš horúce ovplyvní výkon.

 

Stručne povedané, batérie v pevnom stave sú bezpečnejšie ako tekutinalítium, majú vyššiu hustotu energie, dlhšiu životnosť a lepšiu prispôsobivosť teploty.