భద్రత పరంగా సాలిడ్ స్టేట్ బ్యాటరీలు లిథియం అయాన్ బ్యాటరీలతో ఎలా పోలుస్తాయి?

మీ ఫోన్ వేడెక్కడం లేదా ఛార్జ్ చేసేటప్పుడు పేలుతున్నట్లు మీరు ఎప్పుడైనా ఆందోళన చెందుతున్నారా? బ్యాటరీ సమస్యల కారణంగా డ్రోన్లు మంటలు చెలరేగాయని వార్తా నివేదికలు చూసిన తర్వాత మీరు ఎప్పుడైనా బ్యాటరీ భద్రత గురించి ఆందోళన కలిగిస్తున్నారా? అందుబాటులో ఉన్న వివిధ రకాల బ్యాటరీలలో,సాలిడ్ స్టేట్ బ్యాటరీలు మరియు లిథియం అయాన్ బ్యాటరీలుతరచుగా పోల్చబడుతుంది. ఏది సురక్షితమైనది?

ఈ ప్రశ్నను అన్వేషించడానికి, మేము బ్యాటరీల యొక్క ప్రధాన భాగాలతో ప్రారంభించాలి.

1. ఎలక్ట్రోలైట్: భద్రత కోసం రక్షణ యొక్క మొదటి పంక్తి

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు సాధారణంగా సేంద్రీయ ద్రవ ఎలక్ట్రోలైట్లను ఉపయోగిస్తాయి, ఇవి కొంతవరకు మంటను కలిగి ఉంటాయి. బ్యాటరీ యాంత్రిక ప్రభావం, అధిక ఛార్జింగ్ లేదా అధిక ఉష్ణోగ్రతలకు గురైనప్పుడు, అంతర్గత షార్ట్ సర్క్యూట్లు సంభవిస్తాయి, దీనివల్ల ఉష్ణోగ్రత వేగంగా పెరుగుతుంది. ద్రవ ఎలక్ట్రోలైట్ మండే వాయువులను కుళ్ళిపోయి విడుదల చేస్తుంది, ఇది దహన లేదా పేలుళ్లకు దారితీస్తుంది, వీటిలో చాలావరకు ద్రవ ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క అస్థిరతకు సంబంధించినవి.

దీనికి విరుద్ధంగా సెమీ సోలిడ్-స్టేట్-బ్యాటరీ సిరామిక్స్ లేదా పాలిమర్‌ల వంటి ఘన ఎలక్ట్రోలైట్‌లను ఉపయోగించండి, ఇవి అద్భుతమైన రసాయన స్థిరత్వం మరియు మసకబారేతను ప్రదర్శిస్తాయి. తీవ్రమైన పరిస్థితులలో కూడా, ఘన ఎలక్ట్రోలైట్లు కుళ్ళిపోయే లేదా లీక్ అయ్యే అవకాశం లేదు, అగ్ని లేదా పేలుడు ప్రమాదాన్ని గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది. సల్ఫైడ్ ఘన ఎలక్ట్రోలైట్స్ 500 ° C కంటే ఎక్కువ జ్వలన బిందువును కలిగి ఉంటాయి, అయితే ఆక్సైడ్ ఎలక్ట్రోలైట్లు 800 ° C వద్ద కూడా స్థిరంగా ఉంటాయి.

నిర్మాణాత్మకంగా, లిథియం అయాన్ బ్యాటరీలలోని ఎలక్ట్రోడ్లు దగ్గరగా ఉంటాయి, ఇవి డెండ్రైట్ పెరుగుదలకు గురవుతాయి. ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ సమయంలో ఎలక్ట్రోడ్ ఉపరితలంపై లిథియం అయాన్ల అసమాన నిక్షేపణ ద్వారా ఏర్పడిన చెట్టు లాంటి స్ఫటికాలు డెండ్రైట్స్. 

వారు సెపరేటర్‌ను కుట్టవచ్చు, దీనివల్ల అంతర్గత షార్ట్ సర్క్యూట్లు మరియు భద్రతా సంఘటనలు జరుగుతాయి. దీనికి విరుద్ధంగా, సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీలలోని ఘన ఎలక్ట్రోలైట్లు అధిక యాంత్రిక బలాన్ని కలిగి ఉంటాయి, డెండ్రైట్ పెరుగుదల మరియు చొచ్చుకుపోవడాన్ని సమర్థవంతంగా అణచివేస్తాయి, బ్యాటరీ భద్రతను మరింత పెంచుతాయి.

2. విపరీతమైన వాతావరణంలో మనుగడ పోటీ

-20 ° C వద్ద, లిథియం -అయాన్ బ్యాటరీలలోని ద్రవ ఎలక్ట్రోలైట్ జిగటగా మారుతుంది, దీనివల్ల అయాన్ వాహకత సామర్థ్యంలో పదునైన పడిపోతుంది. ఇది బ్యాటరీ జీవితాన్ని తగ్గించడమే కాక, అసమాన ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జ్ కారణంగా డెండ్రైట్ వృద్ధిని పెంచుతుంది. దీనికి విరుద్ధంగాఘన-స్థితి బ్యాటరీలుసల్ఫైడ్ ఎలక్ట్రోలైట్లను ఉపయోగించడం వల్ల -40 ° C వద్ద వాటి సామర్థ్యంలో 70% పైగా నిర్వహించవచ్చు మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద డెండ్రైట్ వృద్ధి రేటు లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల కంటే ఐదవ వంతు మాత్రమే.

అధిక-ఉష్ణోగ్రత పరిసరాలలో అంతరం మరింత స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది. పరిసర ఉష్ణోగ్రత 45 ° C కి చేరుకున్నప్పుడు, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలకు భద్రతను కాపాడుకోవడానికి శీతలీకరణ వ్యవస్థ అవసరం, అయితే ఘన-స్థితి బ్యాటరీలు, 500 చక్రాల నిరంతర ఛార్జింగ్ మరియు 60 ° C వద్ద విడుదల చేసిన తరువాత, గది ఉష్ణోగ్రత పరిస్థితులతో పోలిస్తే సామర్థ్యం క్షీణతలో 3% పెరుగుదలను మాత్రమే ప్రదర్శిస్తుంది.

3. వాణిజ్యీకరణ ప్రక్రియలో భద్రతను సమతుల్యం చేయడం

అయితే, ఘన స్థితి బ్యాటరీలు ప్రస్తుతం కొన్ని సవాళ్లను ఎదుర్కొంటున్నాయి.

ఉదాహరణకు, వాటి ఉత్పత్తి ఖర్చులు చాలా ఎక్కువ, మరియు తయారీ ప్రక్రియ మరింత క్లిష్టంగా ఉంటుంది, ఇది కొంతవరకు వారి పెద్ద-స్థాయి అనువర్తనాన్ని పరిమితం చేస్తుంది. మరోవైపు, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు, సాపేక్షంగా పరిపక్వ సాంకేతికత మరియు తక్కువ ఖర్చులతో సంవత్సరాల అభివృద్ధికి గురయ్యాయి, ఇవి మార్కెట్లో ఆధిపత్యం చెలాయిస్తాయి.

సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీలు సిద్ధాంతపరంగా ఉన్నతమైన భద్రతను అందిస్తున్నప్పటికీ, అవి ఇప్పటికీ ఈ దశలో ఆచరణాత్మక సవాళ్లను పరిష్కరించాల్సిన అవసరం ఉంది.

ఆల్-సోలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీల యొక్క ఇంటర్ఫేస్ ఇంపెడెన్స్ ఇష్యూ ఇంకా పూర్తిగా పరిష్కరించబడలేదు మరియు కొంతమంది తయారీదారులు ఒక “అవలంబించారు”సెమీ సోలిడ్-స్టేట్”పరివర్తన పరిష్కారం -వాహకతను పెంచడానికి తక్కువ మొత్తంలో ద్రవ ఎలక్ట్రోలైట్‌ను తిరిగి పొందడం.

బ్యాటరీని ఎంచుకోవడం తప్పనిసరిగా భద్రతా తత్వాన్ని ఎంచుకోవడం: లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు ఖచ్చితమైన స్విస్ ఆర్మీ కత్తులు వంటివి, సంక్లిష్ట రక్షణ చర్యల ద్వారా నియంత్రించదగిన భద్రతను సాధించడం; ఘన-స్థితి బ్యాటరీలు ఘన రాక్ లాంటివి, అంతర్గతంగా స్థిరంగా ఉంటాయి మరియు నష్టాలకు నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి.

మొత్తంమీద, భద్రత పరంగా, ఘన-స్థితి-బ్యాటరీ వాస్తవానికి వాటి ఘన-రాష్ట్ర ఎలక్ట్రోలైట్స్ మరియు ఉన్నతమైన నిర్మాణ రూపకల్పన యొక్క లక్షణాల కారణంగా లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలపై ప్రయోజనం ఉంది. సాంకేతిక పరిజ్ఞానం ముందుకు సాగుతున్నప్పుడు, ఘన-రాష్ట్ర బ్యాటరీల ఖర్చు క్రమంగా తగ్గుతుందని భావిస్తున్నారు, మరియు అవి చివరికి లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలను ఎక్కువ అనువర్తనాల్లో భర్తీ చేస్తాయి, మన జీవితాలకు సురక్షితమైన శక్తి పరిష్కారాలను అందిస్తాయి.  

గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి ఘన-స్థితి-బ్యాటరీ లేదా మీ నిర్దిష్ట అవసరాల కోసం ఎంపికలను అన్వేషించాలా? జై వద్ద మా బృందం సహాయం చేయడానికి ఇక్కడ ఉంది.

మేము కట్టింగ్-ఎడ్జ్ బ్యాటరీ టెక్నాలజీలలో ప్రత్యేకత కలిగి ఉన్నాము మరియు మీ అనువర్తనానికి సరైన పరిష్కారాన్ని ఎంచుకోవడంలో నిపుణుల మార్గదర్శకత్వాన్ని అందించగలము.

వద్ద మమ్మల్ని సంప్రదించడానికి వెనుకాడరు coco@zyepower.com మరింత సమాచారం కోసం లేదా మీ అవసరాలను చర్చించడానికి. భవిష్యత్తును కలిసి శక్తి చేద్దాం!