Қатты күйдегі батарея литийді пайдаланады ма?

жасайды аҚатты күйдегі батареяЛитийді қолдану керек пе? 

Иә - Бірақ дәл солай емес

Иә,қатты күйдегі батареяларлитийді қолданыңыз. Бұл бөлік тікелей. Неліктен қатты күйдегі аккумуляторлар әдеттегі батареялардан басқаша жұмыс істейтінін түсінуге тырысатын кез келген адам үшін ең қызықтысы - литийдің қалай қолданылатыны және сұйық-электролиттік құрылымнан қатты батареяға өткенде не өзгеретіні.

Айырмашылық тек инженерлік бөлшектерде ғана емес. Ол қатты күйдегі батарея маркетингінде көретін өнімділік талаптарын түсіндіреді және бұл шағымдардың сіз қарастырып жатқан нақты батареяға қатыстылығын бағалауға көмектеседі.

Кез келген батареядағы литийдің рөлі

Әрбір литий батареясында - қатты күйде немесе кәдімгі - литий жұмыс істейтін ион болып табылады. Зарядтау кезінде литий иондары катодтан (оң электрод) шығып, электролит арқылы өтіп, анодта (теріс электрод) сақталады. Разряд кезінде бұл процесс кері жүреді: литий иондары анодтан электролит арқылы катодқа ауысады және бұл қозғалыста бөлінетін энергия дронға қуат береді.

Электролиттің міндеті - литий иондарының электрондарды блоктау кезінде оның арқылы өтуіне мүмкіндік беру - олар қозғалтқыштарды қуаттандырудың орнына сыртқы тізбек арқылы жүруге мәжбүр болады. Бұл электролит сұйық немесе қатты болсын, литий бірдей негізгі жұмысты атқарады.

Литийдің анодта сақталатын жері және бұл сақтау қаншалықты тиімді болатыны қандай өзгерістерге ұшырайды.

Кәдімгі батареялар литийді анодта қалай сақтайды

Стандартты литий-полимерлі батареяларда анод графиттен жасалған. Литий иондары графитте жай жиналып қалмайды — олар интеркалацияланады, яғни олар графит кристалдық құрылымындағы көміртегі атомдарының қабаттары арасында сырғып өтеді. Әрбір графит бірлігі оның кристалдық геометриясымен анықталған литий иондарының белгіленген санын ғана ұстай алады.

Бұл интеркалация механизмі тұрақты және жақсы түсінікті, бірақ ол графиттік анодтың бір грамм материалға қанша литий сақтай алатыны туралы қатаң төбені белгілейді. Бұл төбе дизайнның қалған бөлігі қаншалықты жақсы болса да, әдеттегі LiPo батареяларының қуат тығыздығын қаптама деңгейінде шамамен 200-ден 260 Вт/кг-ға дейін шектейтін нәрсенің бөлігі болып табылады.

Қатты күйдегі батареялар литийді қалай басқаша пайдалана алады

Бұл жерде қатты күй дизайны маңызды өнімділік мүмкіндігін жасайды.

Қатты электролиттер дендриттің енуіне физикалық тосқауыл қоя алатындықтан – сұйық электролиттік батареялардағы литий металл анодтарын қауіпті ететін металл жіптер – қатты күйдегі батареялар графит анодтарын таза литий металымен алмастыра алады.

Литий металы араласпайды. Ол зарядтау және разрядтау кезінде тікелей сусымалы металл ретінде пластиналар мен жолақтар жасайды. Литий металы графитке қарағанда 1 грамм литий иондарын шамамен 10 есе көп сақтайды.

Нәтиже: литий металл аноды бар қатты күйдегі батарея графит-анодты дизайндағыдай энергия тығыздығы төбеге соқпайды. Бұл электролит түріне қарамастан графиттік анодтармен қол жеткізуге болмайтын жетілдірілген қатты күйдегі батареялармен байланысты 350-ден 400+ Вт/кг пакеттік деңгейдегі энергия тығыздығы көрсеткіштерінің артындағы архитектура.

Өнімдерді бағалау кезінде бұл айырмашылық неге маңызды

Барлық қатты күйдегі батареялар литий металл анодтарын пайдаланбайды. Бірінші буынның қатты күйдегі конструкциялары көбінесе графиттік анодтарды сақтайды және тек электролиттерді ауыстырады. Бұл батареялар LiPo-мен салыстырғанда жақсартылған қауіпсіздік пен циклдің қызмет ету мерзімін қамтамасыз етеді - шынайы артықшылықтар - бірақ олардың қуат тығыздығы кәдімгі литий-ионды батареяларға ұқсайды, айтарлықтай жоғары емес.

350+ Вт/кг талап ететін қатты күйдегі аккумуляторды көргенде, бұл санның артында литий металды анод тұр. 210-дан 240 Вт/кг-ға дейін талап ететін біреуін көргенде, ол графитті пайдаланады - электролит өзгерді, бірақ анод өзгермеді.

Қатты күй опцияларының бірін таңдайтын UAV операторлары үшін "бұл батарея литий металл анодын немесе графитті пайдаланады ма?" энергия тығыздығы туралы мәлімдемелер толық қатты күй артықшылығына немесе жай ғана электролит алмастыруға негізделгенін бірден көрсетеді.

ZYEBATTERY анодтық архитектурасының құжаттамасы

ZYEBATTERYқатты күйдегі литий-ионды және жоғары өнімді литий-полимерлі UAV аккумуляторлары үшін анод архитектурасының техникалық сипаттамаларын қамтамасыз етеді, өйткені анодта литий металы немесе графит бар-жоғын білу техникалық парақтағы энергия тығыздығы сандарының толық қатты күйдегі дизайннан немесе гибридтік тәсілден екенін анықтайды.

Қатты күйдегі батареяларлитийді қолданыңыз. Неғұрлым пайдалы сұрақ - қайда және қалай - және бұл сұрақтың нақты, құжатталатын жауабы бар.