แบตเตอรี่โซลิด-สามารถแบ่งประเภทง่ายๆ ได้เป็น (แบตเตอรี่กึ่ง-โซลิด-สถานะ เสมือน-โซลิด- และ-แบตเตอรี่โซลิด-สถานะทั้งหมด) เพื่อให้ฟังดูซับซ้อนและดึงดูดความสนใจ มักเรียกง่ายๆ ว่าแบตเตอรี่โซลิดสเตต-
ความแตกต่างหลักระหว่างแบตเตอรี่สถานะกึ่ง-โซลิด- สถานะเสมือน-โซลิด- และแบตเตอรี่-โซลิด-สถานะทั้งหมดอยู่ที่สถานะทางกายภาพของอิเล็กโทรไลต์ สภาพนำไฟฟ้าแบบไอออนิก ปัญหาส่วนต่อประสาน และอายุทางอุตสาหกรรม
แผนภูมิเปรียบเทียบต่อไปนี้สรุปความแตกต่างหลักระหว่างทั้งสามอย่างชัดเจน:
1. แบตเตอรี่-โซลิด-ทั้งหมด
สถานะอิเล็กโทรไลต์: ของแข็ง 100% ไม่มีอิเล็กโทรไลต์เหลว โดยทั่วไปจะใช้อิเล็กโทรไลต์ของแข็งออกไซด์ ซัลไฟด์ หรือโพลีเมอร์
ลักษณะสำคัญ:
ความปลอดภัยสูงสุด:ลดความเสี่ยงของการรั่วไหล การเผาไหม้ และการระเบิดโดยสิ้นเชิง (โดยเฉพาะอย่างยิ่งศักยภาพสูงสุดเมื่อใช้แอโนดโลหะลิเธียม)
ความหนาแน่นของพลังงานศักย์สูงสุด:ใช้งานได้กับแคโทดแรงดันสูง-และแอโนดโลหะลิเธียม ซึ่งตามทฤษฎีแล้วจะมีความหนาแน่นของพลังงานเกิน 500 Wh/kg
ปัญหาอินเทอร์เฟซที่ร้ายแรงที่สุด:การสัมผัสแบบแข็ง-ทำให้เกิดความต้านทานต่อพื้นผิวสูง ขัดขวางการขนส่งไอออน ประสิทธิภาพด้านอัตราและอายุการใช้งานถือเป็นความท้าทายที่ใหญ่ที่สุด
ต้นทุนและกระบวนการที่ยากมาก:กระบวนการผลิตมีความซับซ้อน (เช่น การแปรรูปอิเล็กโทรไลต์เปราะ การเตรียมฟิล์มบาง) ส่งผลให้มีต้นทุนที่สูงมากและความท้าทายที่สำคัญในการผลิตจำนวนมาก
สถานะปัจจุบัน:ขณะนี้อยู่ในขั้นตอนการวิจัยและพัฒนาและ-ขั้นการผลิตระดับนำร่อง ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็น "ทางออกที่ดีที่สุด" แต่ต้องเผชิญกับเส้นทางการค้าที่ยาวที่สุด
2. แบตเตอรี่เสมือน-โซลิด-
สถานะอิเล็กโทรไลต์:"ของแข็ง-เหมือน" หรือ "เจล-เหมือน" ซึ่งมีปริมาณเล็กน้อย (โดยทั่วไป<5%) of liquid electrolyte or plasticizer, with a very small amount of liquid wetting the gaps between solid electrolyte particles.
ลักษณะสำคัญ:
โซลูชันเฉพาะกาล:สามารถดูได้ว่าเป็นรูปแบบการเตรียมการสำหรับแบตเตอรี่-โซลิด- ทั้งหมด โดยเสียสละ "ความแข็งแกร่งสัมบูรณ์" เพื่อประสิทธิภาพในการประสานพื้นผิวที่เป็นไปได้มากขึ้น
อินเทอร์เฟซที่ได้รับการปรับปรุง:ปริมาณของเหลวเล็กน้อยช่วยเพิ่มความสามารถในการขนส่งไอออนของส่วนต่อประสานที่เป็นของแข็ง- อย่างมีนัยสำคัญ และลดความต้านทานต่อส่วนต่อประสาน
จุดสมดุลประสิทธิภาพ:แสวงหาความสมดุลที่เป็นไปได้ระหว่างความปลอดภัย ความหนาแน่นของพลังงาน และประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้า ความหนาแน่นของพลังงานและความปลอดภัยของแบตเตอรี่ยังคงสูงกว่าแบตเตอรี่เหลวอย่างมาก แต่ด้อยกว่าแบตเตอรี่-โซลิด-ในอุดมคติทั้งหมดเล็กน้อย
กระบวนการผลิตที่เป็นมิตรต่อผู้ใช้-:ใกล้กับสายการผลิตที่มีอยู่มากกว่าแบตเตอรี่-โซลิด-ทั้งหมด
สถานะปัจจุบัน:มักจะทับซ้อนกันหรือใช้แทนกันได้กับแนวคิด "กึ่ง-โซลิด-สถานะ" ซึ่งเป็นก้าวสำคัญสำหรับหลายๆ บริษัทที่เปลี่ยนจากแบตเตอรี่กึ่ง-โซลิด-ไปสู่สถานะ-โซลิด-ทั้งหมด
3. แบตเตอรี่กึ่ง-โซลิด-
สถานะอิเล็กโทรไลต์: Solid-liquid mixture, with both solid and liquid electrolytes coexisting, and a high liquid content (typically >5% แม้จะถึง 10-20%)
ลักษณะสำคัญ:
การประนีประนอมและการปรับปรุง:โดยพื้นฐานแล้วเป็น "การปรับปรุงที่สำคัญ" สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหลวที่มีอยู่- แทนที่จะเป็นการยกเครื่องครั้งใหญ่ โดยทั่วไปจะใช้การเคลือบอิเล็กโทรไลต์แบบแข็งหรือใช้ร่วมกับวัสดุอิเล็กโทรด
ความปลอดภัยที่ได้รับการปรับปรุง:ปริมาณอิเล็กโทรไลต์ของเหลวที่ลดลงช่วยลดความเสี่ยงของการเผาไหม้ แต่ไม่ได้กำจัดมันออกไป
ความหนาแน่นของพลังงานเพิ่มขึ้นอย่างมาก:สามารถใช้วัสดุอิเล็กโทรดขั้วบวกและขั้วลบที่มีความจุสูง-ได้บางส่วน (เช่น -นิกเกิล ซิลิคอน- คาร์บอนสูง) ทำให้ได้พลังงานที่มีความหนาแน่น 300-400 Wh/kg
เข้ากันได้กับสายการผลิตที่มีอยู่:การปรับเปลี่ยนกระบวนการผลิตค่อนข้างเล็กน้อย ทำให้เป็นเส้นทางแรกที่จะบรรลุการผลิตจำนวนมากเชิงพาณิชย์
ความเสี่ยงต่อการรั่วไหลยังคงอยู่:โดยพื้นฐานแล้วยังอยู่ในหมวดหมู่ของ "แบตเตอรี่เหลว"
สถานะปัจจุบัน:อยู่ในขั้นตอนการผลิตจำนวนมากและการติดตั้งยานพาหนะแล้ว
เกี่ยวกับเรา
อาเซย์อัจฉริยะเชี่ยวชาญในการจัดหา-โซลูชันแบบครบวงจรสำหรับสายการประกอบชุดแบตเตอรี่ลิเธียมแบบกึ่ง-อัตโนมัติ/เต็ม-อัตโนมัติที่ใช้ใน ESS, UAV, E-จักรยาน, E-สกู๊ตเตอร์, เครื่องมือไฟฟ้า, รถสองล้อ/สามล้อ ฯลฯ นอกจากนี้ เรายังมีอุปกรณ์ประกอบชุดแบตเตอรี่ครบชุด เช่น เครื่องคัดแยกเซลล์ เครื่องคัดแยกแบตเตอรี่ เครื่องติดกระดาษฉนวน เครื่องทดสอบ CCD แบบแมนนวล/อัตโนมัติ เครื่องเชื่อมจุด, เครื่องทดสอบ BMS, เครื่องทดสอบแบตเตอรี่ที่ครอบคลุมและระบบทดสอบชุดแบตเตอรี่ ฯลฯ
