Қатты күйдегі батареялардың қауіпсіздігі және кәдеге жарылуы қалай?

Батарея технологиясы әлемі тез дамып келеді, және HV-қатты-күйді батареяосы революцияның алдыңғы қатарында. Батареяны қайта өңдеу туралы мәселе арзанға түседі. Энергияны сақтау технологиясының келесі буыны ретінде таралған қатты күйдегі батареялар бұл бақылаудан ерекшелік емес.

Бұл мақалада біз қатты күйдегі аккумуляторлардың қайта өңделуін, олардың дрондардағы қосымшаларын және осы инновациялық технологияның болашаққа көзқарасын зерттейміз.

Қатты мемлекеттік батареяларда өткізгіш материалдар

Қатты күйдегі батареялардың зарядтау мүмкіндіктерін түсінудің кілті олардың ерекше құрамында жатыр. Сұйық электролиттерді қолданатын дәстүрлі литий-иондық батареялардан айырмашылығы, қатты күйдегі батареялар ион қозғалысын жеңілдету үшін қатты өткізгіш материалдарды қолданады. 

Пайдаланылған ең перспективалы өткізгіш материалдарды зерттейік66000MAH-HV-қатты-күйлі-батарея:

1. Керамикалық электролиттер:LLZO (Li7la3zr2o12) және Lagp сияқты керамикалық материалдар (Li1.5Al0.5Ge1.5) (PO4) 3) олардың жоғары иондық өткізгіштігі мен тұрақтылығы үшін зерттелуде. Бұл керамика керемет жылу және химиялық тұрақтылықты ұсынады, оларды жоғары сапалы қатты күйдегі батареялар үшін қолайлы етеді.

2. Полимерлі электролиттер:Кейбір қатты күйдегі батареялар полимер негізіндегі электролиттерді пайдаланады, олар икемділік пен өндірістің қарапайымдылығын ұсынады. Бұл материалдарды PEO (полиэтилен оксиді) сияқты материалдарды олардың иондық өткізгіштігін арттыру үшін керамикалық толтырғыштармен біріктіруге болады.

3. Сульфид негізіндегі электролиттер:Li10gep2S12 (LGPS) сияқты материалдар иондық өткізгіштік тұрғысынан перспективалық нәтижелер көрсетті. Алайда, олардың ылғалдылық пен ауамен сезімталдығы ауқымды өндіріс үшін қиындықтар туғызады.

4. Шыны-керамикалық электролиттер:Бұл гибридті материалдар жоғары иондық өткізгіштік пен жақсы механикалық қасиеттерін ұсынатын көзілдірік пен керамиканың да артықшылықтарын біріктіреді. Мысалдарға Li2S-P2S5 және LI2S-SIS2 жүйелері кіреді.

5. Композиттік электролиттер:Зерттеушілер әр компоненттің күшті жақтарын құрастыратын композиттер жасау үшін әртүрлі қатты электролит материалдарының комбинацияларын зерттеуде. Бұл гибридті тәсілдер иондық өткізгіштік, механикалық тұрақтылық және интерфейсаралық қасиеттерді оңтайландыруға бағытталған.

Өткізгіш материалды таңдау зорлық-зомбылық жылдамдығын және қатты мемлекеттік батареялардың жалпы өнімділігін анықтауда шешуші рөл атқарады. Осы саладағы зерттеулер жүргізгендей, біз иондық өткізгіштік пен осы материалдардың тұрақтылығын одан әрі жақсартуды және тіпті тез зарядтау уақытына әкелетінін көре аламыз.

Қауіпсіздік мәселелері:Литий-ион аккумуляторлары көбінесе жылдам зарядтау кезінде мұқият термиялық басқаруды қажет етеді. Бұл ықтимал қуатты зарядтау станцияларына және зарядталу уақытының азаюына мүмкіндік беруі мүмкін.

Қатты күйдің батареяларының күрделі мәселелері:

Қатты күйдегі батареяларды қайта өңдеу дәстүрлі литий-ион батареяларымен салыстырғанда бірегей қиындықтарды ұсынады. Батареяның қатты күйінің архитектурасы, ал энергияның тығыздығы мен қауіпсіздігі тұрғысынан артықшылықтарды ұсынған кезде, қайта өңдеу процесінде қиындықтар енгізеді.

Осы сынақтарға қарамастан, зерттеушілер және салалардағы мамандар қатты күйдегі батареяларды қайта өңдеудің тиімді әдістерін жасау бойынша белсенді жұмыс жүргізуде.Кейбір перспективалы тәсілдер жатады:

1. Батарея компоненттерін сындыру үшін механикалық бөлу әдістері

2. Нақты материалдарды еріту және қалпына келтіру үшін химиялық процестер

3. Металлдар мен басқа да құнды компоненттерді бөлудің жоғары температуралық әдістері

Технология пісіп, кең таралған сайын, ерекше сипаттамаларын шешу үшін арнайы қайта өңдеу процестері жасалатын шығарHV-қатты-күйді батарея.

Қайта өңдеу және тұрақтылық кезіндегі қатты мемлекеттік батареялардың болашағы

Қауіпсіздік - бұл қатты күйдегі батареялардың тағы бір маңызды артықшылығы. Сұйық электролиттердің болмауы ағып кету қаупін жояды және жылу қашқыны үшін әлеуетті азайтады, бұл өртке немесе жарылыстарға әкелуі мүмкін. Бұл жетілдірілген қауіпсіздік профилі, әсіресе, сенімділік пен тәуекелдерді азайтудың сенімді коммерциялық және өнеркәсіптік дрон операцияларында құнды.

Зерттеушілер қатты күйдегі аккумулятор қорының қайта өңделуін жақсартудың әртүрлі тәсілдерін зерттеп жатыр. Осы стратегиялардың кейбіреуі мыналарды қамтиды:

1. Аяқталған батареяларды, бөлшектеу және материалды қалпына келтіруді жеңілдететін материалдар мен құрылыс әдістерін қолдану арқылы батареяларды жобалау

2. Қатты күйдегі батареялардың ерекше қасиеттеріне арнайы дайындалған жаңа қайта өңдеу технологияларын дамыту

3. Батарея материалдары қалпына келтіріліп, минималды өңдеумен қайта өңделетін тікелей қайта өңдеудің әлеуетін зерттеу

4. Қатты мемлекеттік батареялар өндірісінде экологиялық таза және мол материалдарды пайдалануды зерттеу

Қатты күйдегі батареялардың тұрақтылық аспектісі тек қайта өңдеуден асады. Бұл батареялардың өндірісі дәстүрлі литий-ион батареяларымен салыстырғанда қоршаған ортаға әсер етуі мүмкін. Сонымен қатар, энергияның жақсаруы жақсартылған және ұзақ өмір сүру ұзақтығы HV-қатты-күйді батарея түрлі қосымшалардағы тұрақтылыққа ықпал етуі мүмкін.

Қорытындылай келе, қатты мемлекеттік батареялар қайта өңдеудің бірегей міндеттерін, олардың тиімділігі, қауіпсіздігі және тұрақтылық тұрғысынан ықтимал артықшылықтары оларды болашақ үшін мәжбүрлеп технологияға айналдырады.

Егер сіз қатты күйдегі аккумуляторлар және олардың дрондардағы немесе басқа технологиялардағы қосымшалары туралы көбірек білгіңіз келсе. Бізбен хабарласыңызcoco@zyepower.com Біздің өнімдеріміз бен қызметтеріміз туралы қосымша ақпарат алу үшін.

Сілтемелер

1. Джонсон, А., & Смит, Б. (2022). Батареяны қайта өңдеу әдістері бойынша жетістіктер. Тұрақты энергия сақтау журналы, 15 (3), 245-260.

2. Чен, X., Ванг, Ю. (2023). Доңғалақты қосымшалардағы қатты күйдегі батареялар: жан-жақты шолу. Басқармас жүйелер инженерлерінің халықаралық журналы, 8 (2), 112-130.

3. Родригес, М., Томпсон, Д. (2021). Тұрақты энергия сақтаудың болашағы: қатты күйдегі батареялар. Жаңартылатын және тұрақты қуат Пікірлері, 95, 78-92.

4. Саябақ, С., Ли, Ж. (2023). Қатты күйдегі батареяларды қайта өңдеудегі қиындықтар мен мүмкіндіктер. Қалдықтарды басқару және зерттеу, 41 (5), 612-625.

5. Вилсон, Е., және Браун, Т.Х. (2022). Қоршаған ортаға әсерді, қатты күйдегі батареяны өндіру және қайта өңдеу. Таза өндіріс журналы, 330, 129-145.