Vergleich zwischen Festkörperbatterien und herkömmlichen flüssigen Lithiumbatterien

Was ist eine Festkörperbatterie?

Die Lithium-Ionen-Batterien, die wir in Mobiltelefonen, Laptops,und Elektrofahrzeuge haben einen flüssigen Elektrolyt, bei dem die Ionen in eine Richtung fließen, wenn die Batterie geladen ist, und in eine andere Richtung, wenn die Batterie leer istFestkörperbatterien ersetzen, wie der Name schon sagt, Flüssigkeiten durch feste Materialien.

Lithium-Ionen-Batterien haben typischerweise Graphit-Elektroden, Metalloxid-Elektroden und Lithiumsalzelektrolyte, die in einem bestimmten Lösungsmittel gelöst sind.Sie können eine Reihe von vielversprechenden Materialien finden, die Lithium ersetzen können, einschließlich Keramik und Sulfide.

Es gibt mehrere Hauptgründe für die Einführung der neuen Festkörpertechnologie:

1. Anforderungen an ein nichtthermisches Managementsystem
2. Schnellere Ladezeit
3. Leistung bei extremen Temperaturen
4. Erhöhung der Reichweite
5. Mehr Lebenszyklen
6. Verbesserung der Sicherheit

Vorteile von Festkörperbatterien:

Im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien haben Festkörperbatterien mehrere Vorteile, darunter keine Notwendigkeit für Wärmemanagementsysteme, bessere Leistung bei extremen Temperaturen,größere Reichweite, schnelleres Laden, längere Lebensdauer und höhere Sicherheit.

Festkörperbatterien haben eine höhere Energiedichte, was bedeutet, dass sie im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien eine längere Reichweite und Lebensdauer bieten können.Festkörperbatterien können 8000 bis 10000 Ladezyklen durchführen, während Lithium-Ionen-Batterien voraussichtlich 1500 bis 2000 Ladezyklen durchführen.mit höherer Stoßfestigkeit und geringerer EntzündungsgefahrAllerdings befindet sich die Festkörperbatterietechnologie noch in der Entwicklungsphase und wurde noch nicht weitgehend kommerzialisiert.

Um die Unterschiede zwischen traditionellen Lithium-Ionen-Batterien und Festkörperbatterien zu verstehen, lernten wir die Grundlagen aus der Perspektive eines Außenstehenden.Der größte Unterschied zwischen Batterien für Elektrofahrzeuge besteht darin, dass traditionelle Lithium-Ionen-Batterien flüssige Elektrolyte enthalten, die zur Leitung von Lithium-Ionen zwischen Kathode und Anode verwendet werdenWie der Name schon sagt, verwenden Festkörperbatterien feste Elektrolyte statt Flüssigkeiten, was zu einem geringeren Gesamtgewicht und einer höheren Energiedichte führt.Festkörperbatterien können auch bei Temperaturen von bis zu -40 Grad Celsius normal funktionierenDerzeit funktionieren die aktuellen Lithium-Ionen-Batterien bei niedrigen Temperaturen nicht gut und haben bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt eine viel kleinere Nutzungsreichweite.erhebliche Kosteneinsparungen erzielt werden könnenDies ist eine konservative Schätzung von 20% bis 30%, aber es kann auch 50% sparen.

Dies ist der Fall, wenn die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen für die Anwendungsbedingungen.

Festkörperbatterien gelten als sicherer

Festkörperbatterien können auch bei Temperaturen von bis zu -40 Grad Celsius normal funktionieren.Aktuelle Lithium-Ionen-Batterien funktionieren bei niedrigen Temperaturen nicht gut und haben bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt eine viel kleinere Nutzungsreichweite. Sobald das thermische Managementsystem entfernt ist, können erhebliche Kosteneinsparungen erzielt werden. Dies ist eine konservative Schätzung von 20% bis 30%, aber es kann auch 50% sparen.

Vorteile der Verwendung von Ultraschallsprühen zur Vorbereitung von Festkörperbatterien:

1. Verbesserung der Leistung der Elektroden: Die Ultraschallspritztechnologie kann eine einheitliche Beschichtung der Elektrodenmaterialien erreichen, die Leitfähigkeit der Elektroden und die katalytische Aktivität verbessern.Dies trägt zur Verbesserung der Leistungsdichte und der Energieumwandlungseffizienz von Festkörperbatterien bei, so dass ihre Lebensdauer verlängert wird.

2Verringerung der Vorbereitungskosten: Im Vergleich zu herkömmlichen Elektrodenvorbereitungsmethoden kann die Ultraschallsprühtechnologie eine gleichmäßige Beschichtung von Materialien bei niedrigeren Temperaturen erreichen.Vermeidung von Energieverbrauch und Ausrüstungskosten bei der HochtemperaturverarbeitungIn der Zwischenzeit hat diese Technologie eine hohe Auslastungsrate von Elektrodenmaterialien, wodurch Materialverschwendung reduziert und die Herstellungskosten weiter gesenkt werden.

3. Verbesserung der Produktionseffizienz: Die Ultraschallspritztechnologie weist die Eigenschaften einer schnellen Spritzgeschwindigkeit und hoher Effizienz auf, die eine kontinuierliche Produktion ermöglichen.Dies trägt dazu bei, die Produktionseffizienz von Festkörperbatterien zu verbessern und den Bedarf der Großproduktion zu decken..

4- Verbesserung der Bindungsfestigkeit zwischen Materialien: Bei Ultraschallspritzungen kann durch Hochfrequenz-Vibrationen die enge Bindung zwischen Elektrodenmaterialien und Elektrolytsubstraten gefördert werden.Verbesserung der Bindungsfestigkeit zwischen MaterialienDies trägt zur Verbesserung der Stabilität und Haltbarkeit der Batterie bei und verringert das Risiko eines Ausfalls der Batterie während des Betriebs.

5. Umweltschutz und Sicherheit: Die Ultraschallspritztechnologie ist eine lösungsmittelfreie und umweltfreundliche Fertigungstechnologie.keine organischen Lösungsmittel erforderlich sind, wodurch die Entstehung von Abwasser und Abgasen reduziert wird, was für den Umweltschutz von Vorteil ist.Diese Technologie kann auch Sicherheitsgefahren wie Brände und Explosionen verringern., und die Sicherheit der Produktion zu verbessern.

Die Kommission stellt fest, dass die in den Erwägungsgründen 1 und 2 genannten Vorteile für die Anwendung der Verordnung (EG) Nr. 1225/2009 des Europäischen Parlaments und des Rates (EU) Nr. 1291/2013 des Europäischen Parlaments und des Rates) nicht berücksichtigt werden.