Heildarkynning á litíum rafhlöðum í föstu-ástandi, í fljótandi-ástandi og hálf-föstri-stöðu

Fljótandi litíum rafhlaða

Kjarnaþættirnir fjórir eru: jákvætt rafskaut, neikvætt rafskaut, gljúp himna og fljótandi raflausn.

Raflausn: Eldfim lífræn litíumsaltlausn þar sem litíumjónir eru alveg á kafi og leiða í gegnum raflausnina; Separator: Plastfilma sem skilur að jákvæðu og neikvæðu rafskautin til að koma í veg fyrir skammhlaup; Innihald raflausna > 20%; Allar litíum járnfosfat, þrír rafhlöður, blað rafhlöður og skothylki rafhlöður á markaðnum eru fljótandi litíum rafhlöður.

Starfsregla

Hleðsla: Litíumjónir losna úr jákvæðu rafskautinu, synda í gegnum himnuna í fljótandi raflausninni og setja sig inn í neikvæða rafskautið;

Afhleðsla: Litíumjónir fara aftur í jákvæða rafskautið í öfugri átt og rafeindir mynda straum í ytri hringrásinni.

Kostir

1. Tæknin er fullþroskuð, iðnaðarkeðjan er lokið og fjöldaframleiðslukostnaðurinn er lægstur;

2. Jónaleiðniviðnám er lágt og hraðhleðsla og lághitaafköst eru stöðug;

3. Hringrásarlífið er stöðugt (1000–2000 sinnum) og afraksturinn er hár.

Galli

1. Raflausnin er eldfim og viðkvæm fyrir leka, hitauppstreymi og eldi vegna gata, þjöppunar eða hás hitastigs;

2. Þakið fyrir orkuþéttleika er um það bil 250–300Wh/kg, sem takmarkar möguleikann á að bæta svið;

3. Lithium dendrites geta auðveldlega stungið skiljuna, sem veldur hættu á innri skammhlaupi;

4. Raflausnvirkni minnkar við lágt hitastig, sem leiðir til verulegrar minnkunar á drægni yfir vetrartímann.

Hann tekur yfir 95% af markaðshlutdeild í rafknúnum ökutækjum, orkugeymslu og farsímarafhlöðum og verður alger uppistaðan árið 2026.

Hálf-rafhlöður

Fljótandi raflausnin minnkar verulega í 5%–10%, þar sem eftirstandandi rýmið er fyllt með solid keramik/fjölliða raflausn ramma; skiljuna er haldið, sem gerir það að endurbættri og endurbættri útgáfu af fljótandi rafhlöðunni.

Kostir

1. Verulega minnkað vökvainnihald, sem gerir það minna viðkvæmt fyrir sprengingu og íkveikju frá stungu, þjöppun og eldi, sem eykur öryggi til muna;

2. Orkuþéttleiki 350–400Wh/kg, 30%–50% hærri en venjulegt fljótandi formi, nær auðveldlega 1000km+ drægni;

3. Samhæft við há-afkastagetu kísil-kolefnisskauta, bæla inn litíum dendrite;

Galli

1. Lítið magn af fljótandi raflausn er eftir sem tekst ekki að útrýma hættu á eldi að fullu;

2. Kostnaðurinn er 1,5-2 sinnum hærri en fyrir venjulegar fljótandi rafhlöður;

3. Viðnám er til staðar í fasta-vökvaviðmótinu, sem leiðir til veikari árangurs í mikilli hraðhleðslu og ofur-lághitaforritum samanborið við allar-solid-rafhlöður.

Allar-solid-litíum rafhlöður

Það notar aðeins eitt fast raflausn (oxíð/súlfíð/fjölliða) til að sinna samtímis tvíþættum aðgerðum jónaleiðni og einangrunar jákvæðra og neikvæðra rafskauta og inniheldur engin eldfim lífræn leysiefni.

Þrír raflausnir

Súlfíð: Jónaleiðni þeirra er næst raflausnum í fljótandi formi, sem gerir þau hentug fyrir hraðhleðslu í farartækjum; leiðandi fyrirtæki einbeita sér að þessu sviði.
Oxíð (keramik): Þau bjóða upp á mikinn stöðugleika og öryggi, en eru brothætt og hafa lélega snertingu við milliflata.
Fjölliður: Þær bjóða upp á góðan sveigjanleika, sem gerir þær hentugar fyrir sveigjanlegar rafhlöður; þær þurfa háan-hita og eru fyrst og fremst notaðar til orkugeymslu.

Kostir

1. Fullkomið öryggi: Engir eldfimir vökvar, enginn leki, engin hitauppstreymi og enginn eldur við högg eða gata;

2. Fræðilega séð getur orkuþéttleiki náð 500–700Wh/kg, sem styður litíummálmskaut, sem í raun tvöfaldar endingu rafhlöðunnar;

3. Lengri endingartíma, minna-hækkun hitastigs og styður 10-mínútna ofurhraða hleðslu;

4. Minni klefi, verulegir léttir kostir, hentugur fyrir flug og rafknúin farartæki.-

Galli

1. Léleg viðloðun milli fastra efna leiðir til hægrar litíum-jónaleiðni;

2. Nýtt ferli: Krefst ofur-þurrra, ryk-lausra verkstæðis, ísóstatískrar pressunar og þurrra rafskauta, sem gerir næstum allar núverandi framleiðslulínur úreltar og krefst mikillar fjárfestingar;

3. Súlfíð mynda eitraðar lofttegundir þegar þær verða fyrir vatni, sem krefst afar strangar umhverfiskröfur í framleiðslu;

4. Eins og er afar hár kostnaður, ólíklegt að almenningur verði á viðráðanlegu verði til skamms tíma.