Les bateries-sòlides es poden classificar simplement com (bateries d'estat{-sòlid-semi-sòlid-i totes-sòlid-). Per sonar més sofisticats i cridar l'atenció, sovint s'anomenen bateries-sòlides.
Les diferències bàsiques entre les bateries d'estat semi-sòlid-, quasi-sòlid- i totes les-sòlid-estan en l'estat físic de l'electròlit, la conductivitat iònica, els problemes d'interfície i la maduresa industrial.
El següent gràfic de comparació resumeix clarament les diferències bàsiques entre els tres:
1. Totes les bateries-sòlides-
Estat electròlit: 100% sòlid, sense electròlit líquid. Normalment utilitza electròlits sòlids d'òxid, sulfur o polímer.
Característiques clau:
Màxima seguretat:Elimina completament el risc de fuites, combustió i explosió (especialment amb el major potencial quan s'utilitzen ànodes de metall de liti).
Densitat d'energia potencial més alta:Compatible amb càtodes d'alta tensió-i ànodes de metall de liti, aconseguint teòricament densitats d'energia superiors a 500 Wh/kg.
Problemes d'interfície més greus:El contacte sòlid-sòlid condueix a una alta impedància interfacial, que dificulta el transport d'ions; el rendiment de la taxa i la vida del cicle són els reptes més importants.
Cost i procés extremadament difícils:El procés de fabricació és complex (p. ex., processament d'electròlits fràgils, preparació de pel·lícules primes), donant lloc a costos extremadament elevats i reptes importants en la producció en massa.
Estat actual:Actualment en fase d'R+D i de producció a escala pilot-. És àmpliament reconeguda com la "solució definitiva", però s'enfronta al camí més llarg cap a la comercialització.
2. Bateries quasi-sòlides-
Estat de l'electròlit:"Solid-like" o "gel-like", que conté traces (normalment<5%) of liquid electrolyte or plasticizer, with a very small amount of liquid wetting the gaps between solid electrolyte particles.
Característiques clau:
Solució transitòria:Es pot veure com una forma preparatòria per a totes les bateries-sòlides-. Sacrifica la "solidesa absoluta" per a un rendiment interfacial més factible.
Interfície millorada:La quantitat traça de líquid millora significativament la capacitat de transport d'ions de la interfície sòlida-sòlida i redueix la impedància interfacial.
Punt d'equilibri de rendiment:Busca un equilibri factible entre seguretat, densitat d'energia i rendiment electroquímic. La seva densitat d'energia i la seva seguretat encara són significativament més altes que les bateries líquides, però lleugerament inferiors a les bateries ideals en estat-sòlid-.
Procés de fabricació-relativament fàcil d'utilitzar:Més a prop de les línies de producció existents que totes les bateries d'estat-sòlid-.
Estat actual:Sovint se solapa o s'utilitza de manera intercanviable amb el concepte d'"estat semi{-sòlid-", que representa un pas crucial per a moltes empreses que passen de les bateries d'estat semi-sòlid-a totes les-sòlids-.
3. Bateries semi-sòlides-
Estat de l'electròlit: Solid-liquid mixture, with both solid and liquid electrolytes coexisting, and a high liquid content (typically >5%, fins i tot arribant al 10-20%).
Característiques clau:
Un compromís i una millora:Bàsicament, una "millora significativa" de les bateries d'ions de liti líquid existents-, en lloc d'una revisió radical. Normalment utilitza un recobriment d'electròlit sòlid o es combina amb materials d'elèctrode.
Seguretat millorada:El contingut reduït d'electròlits líquids redueix el risc de combustió, però no l'elimina.
Densitat energètica significativament augmentada:Pot utilitzar parcialment materials d'elèctrodes positius i negatius d'alta-capacitat (com ara níquel, silici-carboni), aconseguint densitats d'energia de 300-400 Wh/kg.
Compatible amb les línies de producció existents:Ajustaments relativament menors als processos de producció, la qual cosa la converteix en la primera via per aconseguir una producció comercial en massa.
Risc de fuites:Essencialment encara entra dins de la categoria de "bateries líquides".
Estat actual:Ja en fase de producció en sèrie i instal·lació de vehicles.
sobre nosaltres
Acey Intel·ligents'especialitza en oferir solucions integrals per a línies de muntatge semi{-automàtiques/totalment-automàtiques de bateries de liti utilitzades en ESS, UAV, bicicletes E-, E-scooter, eines elèctriques, dues o tres rodes, etc. Màquina, màquina d'adherència de paper d'aïllament, provador CCD, màquina de soldadura per punts manual/automàtica, provador BMS, provador complet de bateries i sistema de prova de paquet de bateries, etc.
