Egoera solidoko bateria batek litioa erabiltzen al du?

A egiten duEgoera solidoko bateriaLitioa erabili? 

Bai, baina ez era berean

Bai,egoera solidoko bateriaklitioa erabili. Zati hori zuzena da. Interesgarriagoa da, eta erabilgarriagoa egoera solidoko bateriak konbentzionalekin alderatuta zergatik funtzionatzen duten ulertzen saiatzen den edonorentzat, litioa nola erabiltzen den eta elektrolito-likido-diseinutik solido batera igarotzean aldatzen dena da.

Desberdintasuna ez da ingeniaritza xehetasunak soilik. Egoera solidoko bateriaren marketinean ikusten dituzun errendimendu-adierazpenak azaltzen ditu eta erreklamazio horiek kontuan hartzen ari zaren bateria zehatzari aplikatzen zaizkion ala ez ebaluatzen laguntzen dizu.

Litioaren rola edozein bateriatan

Litiozko bateria guztietan (egoera solidoa edo konbentzionala) litioa da laneko ioia. Kargatzean, litio ioiak katodotik irteten dira (elektrodo positiboa), elektrolitoan zehar bidaiatzen dira eta anodoan gordetzen dira (elektrodo negatiboa). Deskargan zehar, prozesu hori alderantzikatu egiten da: litio ioiak anodotik elektrolitoan zehar katodorantz mugitzen dira, eta mugimendu horretan askatzen den energiak dronea bultzatzen du.

Elektrolitoaren lana litio ioiak bertatik igarotzen uztea besterik ez da elektroiak blokeatzen dituzten bitartean, kanpoko zirkuitutik bidaiatzera behartuta daudenak, motorrak elikatuz. Elektrolito hori likidoa edo solidoa izan, litioa oinarrizko lan bera egiten ari da.

Aldatzen dena da litioa anodoan non gordetzen den, eta biltegiratze hori zenbaterainokoa den.

Ohiko pilek nola gordetzen duten litioa anodoan

Litio polimerozko baterien estandarretan, anodoa grafitoz egina dago. Litio ioiak ez dira besterik gabe metatzen grafitoan; tartekatzen dira, hau da, karbono-atomoen geruzen artean irristatu egiten dira grafitoaren kristal-egituran. Grafito-unitate bakoitzak litio-ioi kopuru finko bat bakarrik eduki dezake, bere kristalaren geometriak zehaztuta.

Interkalazio-mekanismo hau egonkorra eta ondo ulertzen da, baina grafitozko anodo batek material gramo bakoitzeko zenbat litio gorde dezakeen sabai gogorra ezartzen du. Sabai hori LiPo baterien energia-dentsitatea gutxi gorabehera 200 eta 260 Wh/kg-ra mugatzen duen zati bat da pakete mailan, gainerako diseinua zein ona den.

Egoera solidoko pilek nola erabil dezaketen litioa

Hemen egoera solidoko diseinuak errendimendu aukera esanguratsu bat sortzen du.

Elektrolito solidoek dendrita-sartzea fisikoki blokeatu dezaketenez -elektrolito likido-elektrolitoetako baterietan litio metaliko anodoak arriskutsu bihurtzen dituzten metalezko harizpiak-, egoera solidoko pilek grafito anodoak litio metal hutsarekin ordezkatu ditzakete.

Litio metalak ez du interkalatzen. Karga eta deskarga garaian metal solte gisa xaflatu eta kentzen du zuzenean. Eta litio metalak grafitoak baino 10 aldiz litio ioi gehiago gordetzen ditu gramo bakoitzeko.

Emaitza: litio metalezko anodoa duen egoera solidoko bateriak ez du grafito-anodoaren diseinuaren energia-dentsitateko sabaia jotzen. Hau da 350 eta 400+ Wh/kg pakete-mailako energia-dentsitate-zifren atzean dagoen arkitektura egoera solidoko bateria aurreratuekin lotutako kopuruak, elektrolito mota edozein dela ere grafitozko anodoekin lor daitezkeen zenbakiak.

Zertarako balio du bereizketa honek produktuak ebaluatzean

Egoera solidoko bateria guztiek ez dute litio metaliko anodorik erabiltzen. Lehen belaunaldiko egoera solidoko diseinuek sarritan grafitozko anodoak mantentzen dituzte eta elektrolitoa soilik ordezkatzen dute. Bateria horiek LiPo-rekin alderatuta segurtasun eta ziklo-bizitza hobetu egiten dute -benetako abantailak-, baina haien energia-dentsitatea litio-ioizko pilen antzekoa da, ez nabarmen handiagoa.

Egoera solidoko bateria bat ikusten duzunean 350 Wh/kg baino gehiago eskatzen duela, litio metalezko anodo bat dago kopuru horren atzean. Bat ikusten duzunean 210 eta 240 Wh/kg adierazten du, ia ziur grafitoa erabiltzen ari da - elektrolitoa aldatu egin zen, baina anodoa ez.

Egoera solidoko aukeren artean aukeratzen duten UAV operadoreentzat, "bateria honek litio metaliko anodoa edo grafitoa erabiltzen al du?" berehala esaten dizu energia-dentsitatearen aldarrikapenak egoera solido osoko abantailan edo elektrolitoen ordezkapenean oinarritzen diren ala ez.

ZYEBATTERIA-ren Anodoen Arkitekturaren Dokumentazioa

ZYEBATTERIAanodo-arkitektura-zehaztapenak eskaintzen ditu egoera solidoko litio-ioi eta errendimendu handiko litio-polimeroko UAV baterietarako - litio metala edo grafitoa anodoan dagoen jakiteak zehazten baitu zehaztapen-orrian energia-dentsitate-zenbakiak egoera solido osoko diseinukoak edo ikuspegi hibridokoak diren ala ez.

Egoera solidoko bateriaklitioa erabili. Galdera erabilgarriena non eta nola da, eta galdera horrek erantzun zehatz eta dokumentagarria du.