В скоро време ще забравим за проблемните възпламеняващи се батерии, които сега използват производителите за своите мобилни устройства. Причина да мислим така са твърдотелните батерии, които не са нова технология, но има причина да вярваме, че те съвсем скоро ще ни спасят от неприятните инциденти.
Какво представлява технологията Solid State Battery (SSB)
За съжаление, те са прекалено скъпи, за да ги видим на този етап в смартфоните от среден клас, но това може да се промени през следващите години. Ето защо може да искате да разберете каква е разликата между литиево-йонните и твърдотелните батерии.
Основната разлика между често използваните литиево-йонни батерии и твърдотелните батерии е, че първите използват течен електролитен разтвор за регулиране на потока ток, докато твърдотелните батерии използват твърд електролит. Електролитът в батериите е проводима химическа смес, която позволява тока да протича между анода и катода.
Твърдотелните батерии работят по същия начин, както и сегашните батерии, но промяната в материалите променя и някои от атрибутите на батерията, включително максималният капацитет на съхранение, брой пъти зареждане, размер и безопасност.
По-голяма енергийна плътност
Непосредствена полза от преминаването от течен към твърд електролит е, че енергийната плътност на батерията може да се увеличи. Това е така, защото дебелината на преградите, които предотвратяват от късо съединение вътре в батерията може да се намали при твърдотелните батерии от 20-30 микрона до 3-4 микрона. Така твърдотелните батерии могат да се опаковат с до два пъти повече енергия от литиево-йонните.
По-дълготрайни
Твърдотелните електролити са много по-издръжливи от течните, така че твърдотелните батерии са много по-издръжливи от литиево-йонните и няма да се налага да ги подменяме на 2-3 години. Освен това твърдотелните батерии няма да избухнат или да се самозапалят, ако са повредени или имат производствени дефекти, което означава по-безопасни продукти за потребителите.
Още от Digital: Защо батериите на смартфоните експлодират
Видове твърдотелни електролити
Има осем различни основни категории твърдотелни батерии, според материала за електролита. Това са Li-Halide, Perovskite, Li-Hydride, NASICON-like, Garnet, Argyrodite, LiPON и LISICON-like. Тъй като тази технология все още е нова, трудно може да се кажат кои са фаворитите, но като на най-обещаващи се гледа на сулфидно-базираните, LiPON, и Garnet.
Тънкослойни батерии
Една от най-успешните видове тънкослойни твърдотелни батерии е LiPON, като по-голямата част от производителите ги произвеждат с литиев анод. LiPON електролитът предлага отлично тегло, дебелина, а дори и гъвкавост. Ако се върнем към темата за по-дълготрайни клетки, LiPON също демонстрира отлична стабилност само с 5% намаление на от 300 до 1000 цикъла показват спад в капацитета. Това означава, че LiPON батериите могат да издържат от 40 до 130 пъти по-дълго, отколкото литиево-йонните батерии, преди да се нуждаят от подмяна. Недостатъци на LiPON батериите е, че общият им капацитет за съхранение на енергия и проводимост са доста лоши.
По-големи, обемисти батерии
За сега твърдотелните батерии все още не са подходящи за по-големи клетки, каквито са нужни при лаптопи или електрически автомобили. Тези видове батерии все още страдат от по-ниска проводимост, отколкото органичните и течните електролити при стайна температура, което ги прави непрактични за търговски продукти.
Заключение
Очевидно, все още трябва да се правят редица изследвания и тестове за технологията на твърдотелните батерии и до 4-5 години няма да ги видим в смартфоните. Според най-новите изследвания обаче твърдотелните батерии могат да се конкурират със съществуващите литиево-йонни батерии от гледна точка на: до 6 пъти по-бързо зареждане, до два пъти по-голяма плътност на енергия, по-дълъг жизнен цикъл – до 10 години, и без запалими компоненти. Това със сигурност ще бъде от голяма полза за смартфоните и другите портативни джаджи.
Вижте 6 твърдения за батериите на смартфони, на които не трябва да вярвате
Discussion about this post