Kas yra pusiau kieto kūno akumuliatorius?

Kas yra pusiau kieto kūno akumuliatorius? Kuo skiriasi ličio geležies fosfato baterijos ir trijų dalių ličio jonų baterijos?

Baterijos yra labai svarbios mūsų kasdieniame gyvenime, tačiau jų būna įvairių. Ypač įvairios technologijos naudojamos didelės talpos akumuliatoriams, pavyzdžiui, elektromobilių akumuliatoriams ir nešiojamiesiems maitinimo šaltiniams. Tačiau kokios yra kiekvieno tipo baterijų savybės, pranašumai ir trūkumai? Be to, kokiomis aplinkybėmis naudojami kiekvieno tipo akumuliatoriai? Šiame straipsnyje pateiksime aiškų ir lengvai suprantamą pusiau kieto kūno baterijų, ličio geležies fosfato baterijų ir trijų dalių ličio jonų baterijų skirtumų paaiškinimą.

1. Kas yra pusiau kieto kūno akumuliatorius?
Pusiau kieto būvio akumuliatorius yra naujo tipo akumuliatorius, kuris sujungia kietųjų ir skystųjų elektrolitų savybes. Jis daugiausia sukurtas ličio jonų baterijoms, kurioms būdingas didelis jonų laidumas elektrolite. Pusiau kieto kūno akumuliatoriai, kaip baterijų technologija, pasižyminti dideliu energijos tankiu, saugumu, ilgaamžiškumu ir mažu poveikiu aplinkai, yra labai perspektyvi baterijų technologija. Pusiau kietojo kūno baterijas galima suskirstyti į tris tipus: gelio polimero tipo, molio tipo ir skysto priedo tipo.

1) Gelio polimero tipas: lanksti baterija su gelio elektrolitu. Turi gerą atsparumą lenkimui ir greito įkrovimo galimybę. Tinka kortelėms ir nešiojamiems įrenginiams.
2) Molio tipas: į molį panaši baterija, kurios elektrode sumaišytas elektrolitas. Ilgas tarnavimo laikas, maža skysčio nutekėjimo ir gaisro rizika. Tinka saulės energijos gamybai ir automobiliams.
3) Skysčiu užpildytas tipas: iš keramikos pagaminta baterija, kurios viduje įmirkytas nedidelis kiekis elektrolito. Turi aukštą šiluminį stabilumą ir gali būti naudojamas aukštoje temperatūroje. Tinka daiktų internetui, pramoninei įrangai ir automobilių interjerui.

Baterijos įkraunamos ir iškraunamos judant jonams tarp teigiamų ir neigiamų elektrodų, o jų pavadinimai skiriasi priklausomai nuo jonų tipo. Pavyzdžiui, ličio jonų baterijose yra joninės formos ličio. Jonų judėjimo kelias vadinamas elektrolitu, o ličio jonų akumuliatoriuose naudojamas skystas elektrolitas, tačiau šis skystis yra degus ir pavojingas. Todėl kuriamos baterijos, kuriose naudojami kietieji arba geliniai elektrolitai. Tai vadinamos visos kietojo kūno baterijos arba pusiau kietojo kūno baterijos. Elektrolito pavertimas kietu arba geliu gali pagerinti akumuliatoriaus saugumą.

2. Kas yra ličio geležies fosfato baterija?
Ličio geležies fosfato akumuliatorius yra ličio jonų akumuliatorius, kuriame kaip teigiamas elektrodas naudojamas geležies fosfatas (LiFePO4). Geležies fosfatas yra pigi ir stabili medžiaga, turinti mažą terminio nutekėjimo ar užsidegimo riziką. Ličio geležies fosfato baterijos turi ilgą tarnavimo laiką ir kelis įkrovimo bei iškrovimo ciklus. Be to, kadangi geležies fosfatas nėra retas metalas, galima teigti, kad jo įtaka aplinkai palyginti nedidelė.

3. Kas yra trijų dalių ličio jonų baterija?
Trijų dalių ličio jonų akumuliatorius yra ličio jonų akumuliatoriaus tipas, kuriame kaip teigiamas elektrodas naudojami trejopai junginiai, tokie kaip nikelio kobalto manganas (NCM) arba nikelio kobalto aliuminis (NCA). Trinarė sistema pasižymi dideliu energijos tankiu ir santykinai stabilia galia net esant žemai temperatūrai. Tačiau jo trūkumai yra didelės reto metalo kobalto naudojimo išlaidos ir didelė terminio nutekėjimo ir užsidegimo rizika.

Šioje lentelėje apibendrinami pusiau kietojo kūno akumuliatorių, ličio geležies fosfato baterijų ir trijų dalių ličio jonų akumuliatorių privalumai ir trūkumai.

Žymos: #Pusiau kietojo kūno akumuliatorius #Ličio geležies fosfato akumuliatorius #Trenarė ličio jonų baterija