อธิบายแบตเตอรี่ลิเธียม 8 ประเภท – แบบไหนที่เหมาะกับคุณ?

การแนะนำ

แบตเตอรี่ลิเธียมแพร่หลายในสังคมยุคใหม่ โดยให้พลังงานแก่ทุกสิ่งตั้งแต่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคไปจนถึงยานพาหนะไฟฟ้า แบตเตอรี่ลิเธียมออกสู่ตลาดครั้งแรกโดย Sony ในปี 1991 โดยให้แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้น้ำหนักเบาซึ่งเป็นทางเลือกแทนเทคโนโลยีก่อนหน้านี้ เช่น นิกเกิลแคดเมียม ในช่วงสามทศวรรษนับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา การวิจัยอย่างต่อเนื่องได้นำไปสู่การปรับปรุงที่สำคัญในด้านความหนาแน่นของพลังงาน ความปลอดภัย อายุการใช้งาน และอัตราการชาร์จ

แบตเตอรี่ลิเธียมอาศัยการไหลของลิเธียมไอออนระหว่างขั้วบวก (แคโทด) และขั้วลบ (ขั้วบวก) ในระหว่างการคายประจุ ไอออนลิเธียมจะไหลจากขั้วบวกไปยังแคโทดผ่านสารละลายอิเล็กโทรไลต์ สิ่งนี้จะสร้างกระแสไฟฟ้าที่จ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ เมื่อทำการชาร์จ จะมีการใช้แรงดันไฟฟ้าภายนอกเพื่อย้อนกลับการไหลของไอออนลิเธียมกลับไปยังขั้วบวก

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา เคมีของแบตเตอรี่ลิเธียมที่แตกต่างกันเกิดขึ้น โดยแต่ละชนิดมีข้อดีและข้อเสียต่างกันไป แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในยุคแรกใช้แคโทดลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์ ในขณะที่รุ่นที่ทันสมัยกว่าใช้แคโทดนิกเกิล แมงกานีส และอะลูมิเนียม สารเคมีใหม่ๆ เช่น ลิเธียม ไอรอน ฟอสเฟต ช่วยเพิ่มเสถียรภาพและความปลอดภัยให้ดียิ่งขึ้น แบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตที่มีอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งแทนที่จะเป็นของเหลวก็เป็นงานวิจัยเชิงรุกเช่นกัน

แบตเตอรี่ลิเธียมมีความหนาแน่นของพลังงานสูงและมีน้ำหนักเบา ทำให้เหมาะสำหรับการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์และยานพาหนะของผู้บริโภค การปรับปรุงเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมอย่างต่อเนื่องจะมีบทบาทสำคัญในการเปิดใช้งานการใช้พลังงานไฟฟ้าในการขนส่งที่กว้างขึ้นและการนำพลังงานหมุนเวียนมาใช้ในปีต่อๆ ไป

BSLBATT เป็นมืออาชีพ ผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน รวมถึงบริการ R&D และ OEM กว่า 20 ปี ผลิตภัณฑ์ของเราผ่านการรับรองมาตรฐาน ISO/CE/UL/UN38.3/ROHS/IEC บริษัทมีภารกิจในการพัฒนาและผลิตซีรีส์ขั้นสูง “BSLBATT” (แบตเตอรี่ลิเธียมโซลูชั่นที่ดีที่สุด) BSLBATT ผลิตภัณฑ์ลิเธียม ขับเคลื่อนแอพพลิเคชั่นที่หลากหลาย รวมถึง โซลูชั่นพลังงานแสงอาทิตย์ - ไมโครกริด การจัดเก็บพลังงานในครัวเรือน - รถกอล์ฟ - มารีน - รถบ้าน - แบตเตอรี่อุตสาหกรรม และอีกมากมาย บริษัทนำเสนอบริการที่ครบวงจรและผลิตภัณฑ์คุณภาพสูง ซึ่งยังคงปูทางไปสู่อนาคตที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและมีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับการจัดเก็บพลังงาน แบตเตอรี่ lifepo4 หลากหลายประเภทให้คุณเลือก!

แบตเตอรี่ลิเธียมหลัก-ประเภทแบตเตอรี่ลิเธียม

แบตเตอรี่ลิเธียมหลัก เป็นแบตเตอรี่แบบใช้ครั้งเดียวที่ไม่สามารถชาร์จใหม่ได้ซึ่งมีลิเธียมโลหะ มีความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่าแบตเตอรี่หลักประเภทอื่นๆ ส่วนใหญ่ จึงช่วยกักเก็บพลังงานต่อน้ำหนักได้มากขึ้น

ลักษณะสำคัญบางประการของแบตเตอรี่ลิเธียมหลัก:

- ใช้โลหะลิเธียมบริสุทธิ์เป็นวัสดุแอโนด ซึ่งให้ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงมาก แต่ยังอาจทำให้เกิดปัญหาด้านความปลอดภัยได้หากไม่ได้ควบคุมอย่างเหมาะสม

- ไม่สามารถชาร์จได้ แบตเตอรี่ลิเธียมหลักได้รับการออกแบบสำหรับการใช้งานครั้งเดียว การพยายามชาร์จใหม่อาจทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปและอาจเกิดอันตรายจากการระเบิดได้      

- การคายประจุเองได้เร็วกว่าแบตเตอรี่หลักประเภทอื่นๆ พวกเขาจะค่อยๆสูญเสียพลังงานแม้ว่าจะไม่ได้ใช้งานก็ตาม อายุการใช้งานโดยทั่วไปคือ 5-10 ปี      

- มีราคาแพงกว่าแบตเตอรี่อัลคาไลน์และคาร์บอนสังกะสีแบบใช้แล้วทิ้ง ความหนาแน่นของพลังงานสูงทำให้เหมาะที่สุดสำหรับอุปกรณ์ที่ต้องการอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนาน

- ต้องมีวงจรป้องกันเพื่อป้องกันการทำงานนอกช่วงแรงดันไฟฟ้าและอุณหภูมิที่ปลอดภัย แบตเตอรี่ลิเธียมที่ไม่มีการป้องกันอาจไม่ปลอดภัย

- มักใช้ในนาฬิกา เครื่องคิดเลข ล็อครถระยะไกล และอุปกรณ์อื่นๆ ที่ต้องการแบตเตอรี่ขนาดกะทัดรัดและมีอายุการใช้งานยาวนาน ยังใช้ในอุปกรณ์กำลังสูงพิเศษอีกด้วย

แบตเตอรี่ลิเธียมหลักมีข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพมากกว่าแบตเตอรี่แบบใช้แล้วทิ้งทั่วไป แต่ต้องมีการพิจารณาด้านความปลอดภัยเป็นพิเศษ เหมาะที่สุดสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำซึ่งมีความต้องการอายุการใช้งานยาวนาน โดยที่ข้อดีของการมีน้ำหนักเบาและความหนาแน่นของพลังงานสูงทำให้มีต้นทุนที่สูงขึ้น

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำรอง-ประเภทแบตเตอรี่ลิเธียม

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำรอง สามารถชาร์จใหม่ได้และเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมชนิดที่ใช้กันมากที่สุดในปัจจุบัน มีความหนาแน่นของพลังงานสูง ไม่มีผลกระทบต่อหน่วยความจำ และจะเสียประจุเพียง 5% ต่อเดือนเมื่อไม่ได้ใช้งาน ทำให้เหมาะสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค เช่น แล็ปท็อป โทรศัพท์ และแท็บเล็ตที่ต้องชาร์จบ่อยๆ

แคโทดทำจากลิเธียมโลหะออกไซด์ เช่น ลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์ และขั้วบวกทำจากกราไฟท์หรือไทเทเนียมออกไซด์ ในระหว่างการคายประจุ ลิเธียมไอออนจะไหลจากขั้วบวกไปยังแคโทดผ่านอิเล็กโทรไลต์และตัวแยก เมื่อชาร์จ ไอออนจะไหลกลับเพื่อใส่กลับเข้าไปในขั้วบวก

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีความหนาแน่นของพลังงานสูง แต่อาจเสื่อมสภาพเมื่อเวลาผ่านไปเมื่อมีอุณหภูมิสูงหรือการชาร์จไฟมากเกินไป พวกเขายังมีข้อกังวลด้านความปลอดภัยหากได้รับความเสียหายหรือชำรุด อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้อย่างถูกต้อง อุปกรณ์ดังกล่าวจะให้แหล่งพลังงานแบบชาร์จใหม่ที่มีประสิทธิภาพสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา การวิจัยอย่างต่อเนื่องมีเป้าหมายเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานให้ดียิ่งขึ้น และปรับปรุงความปลอดภัยและอายุการใช้งานที่ยืนยาว

แบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์-ประเภทแบตเตอรี่ลิเธียม

แบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ ซึ่งบางครั้งใช้ชื่อย่อว่า LiPo ใช้การออกแบบกระเป๋าที่ยืดหยุ่นซึ่งช่วยให้อิเล็กโทรไลต์สามารถแขวนลอยในคอมโพสิตโพลีเมอร์ที่เป็นของแข็งได้ สิ่งนี้ทำให้แบตเตอรี่ลิเธียมโพลีเมอร์มีฟอร์มแฟคเตอร์ที่เบากว่า บางกว่า และยืดหยุ่นได้มากกว่าเมื่อเทียบกับเซลล์ทรงกระบอกหรือทรงแท่งปริซึมที่แข็ง

อิเล็กโทรไลต์โพลีเมอร์ทำให้แบตเตอรี่ปลอดภัยยิ่งขึ้นโดยลดโอกาสที่อิเล็กโทรไลต์จะรั่วไหล นอกจากนี้ยังช่วยให้ผู้ผลิตสามารถจัดรูปร่างเซลล์ให้มีหลากหลายขนาดเพื่อให้พอดีกับกล่องหุ้มของอุปกรณ์ได้ดียิ่งขึ้น เซลล์ลิเธียมโพลีเมอร์สามารถทำให้บางมากได้โดยมีความหนาเพียงไม่กี่มิลลิเมตรเท่านั้น ขนาดกะทัดรัดนี้ทำให้เหมาะสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคขนาดเล็ก เช่น สมาร์ทโฟนและแท็บเล็ต

โครงสร้างที่ยืดหยุ่นและอิเล็กโทรไลต์ช่วยเพิ่มความทนทานต่อแรงกระแทกและแรงสั่นสะเทือนเมื่อเทียบกับเซลล์แบบแข็ง อย่างไรก็ตาม วัสดุโพลีเมอร์ยังคงเสี่ยงต่อการถูกเจาะทะลุ ต้องใช้ความระมัดระวังไม่ให้เกิดความเสียหายกับเซลล์ลิเธียมโพลีเมอร์เพื่อหลีกเลี่ยงการลัดวงจรภายใน

โดยทั่วไปแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์จะมีความต้านทานภายในต่ำกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่เทียบเท่ากัน ส่งผลให้ประสิทธิภาพการคายประจุดีขึ้นและความสามารถในการจ่ายพัลส์กระแสสูง เคมียังมีเส้นโค้งการคายประจุที่ราบเรียบกว่าลิเธียมไอออน เพื่อรักษาแรงดันไฟฟ้าเฉลี่ยให้สูงกว่าเพื่อความจุที่มากขึ้น

โดยรวมแล้ว การออกแบบกระเป๋าของแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์มีข้อดีในด้านความยืดหยุ่นของน้ำหนัก ขนาด และรูปร่างเมื่อเปรียบเทียบกับฟอร์มแฟคเตอร์ของแบตเตอรี่แบบเดิม ทำให้เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับอุปกรณ์ผู้บริโภคแบบพกพา โดรน รุ่นควบคุมด้วยวิทยุ และการใช้งานอื่นๆ ที่ต้องใช้แบตเตอรี่ขนาดเล็กและน้ำหนักเบา

แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต ประเภทแบตเตอรี่ลิเธียม LiFePo4

BSLBATT ผลิตภัณฑ์ลิเธียม ขับเคลื่อนแอพพลิเคชั่นที่หลากหลาย รวมถึง โซลูชั่นพลังงานแสงอาทิตย์ - ไมโครกริด การจัดเก็บพลังงานในครัวเรือน - รถกอล์ฟ - มารีน - รถบ้าน - แบตเตอรี่อุตสาหกรรม -

ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต แบตเตอรี่ (LiFePO4) ใช้แคโทดที่ทำจากวัสดุลิเธียมเหล็กฟอสเฟต ซึ่งให้เคมีที่ปลอดภัยและเสถียรกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอื่นๆ

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตคืออายุการใช้งานที่ยาวนาน พวกเขาสามารถทนต่อรอบการชาร์จ/คายประจุนับร้อยถึงหลายพันรอบ ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการอายุการใช้งานวงจรสูง เช่น การจัดเก็บพลังงานทดแทนและยานพาหนะไฟฟ้า

LFP ของ BSLBATT แบตเตอรี่ได้รับการพัฒนาอย่างอิสระผ่านระบบการจัดการแบตเตอรี่ BMS ซึ่งสามารถเพิ่มอายุการใช้งานของแบตเตอรี่พลังงานได้ 4,000 +ครั้งและแบตเตอรี่เก็บพลังงานได้ 6,000-10,000 + ครั้ง

แบตเตอรี่ LiFePO4 มีความหนาแน่นของพลังงานต่ำกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอื่นๆ แต่คุณสมบัติทางเคมีที่เสถียรทำให้มีความปลอดภัยที่ดีมาก โดยธรรมชาติแล้วจะไม่ติดไฟหากเสียหายหรือมีประจุเกิน ไม่มีความเสี่ยงจากความร้อน

โดยรวมแล้ว แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมีความสมดุลที่ยอดเยี่ยมระหว่างความปลอดภัย อายุการใช้งานยาวนาน และประสิทธิภาพที่ดี เคมีที่ค่อนข้างปลอดภัยและเสถียรทำให้เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับการใช้งานหลายประเภท แม้จะมีความหนาแน่นของพลังงานต่ำกว่าเล็กน้อยเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอื่นๆ ความสามารถในการมีอายุการใช้งานยาวนานเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานเช่นยานพาหนะไฟฟ้า

แบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนต-ประเภทแบตเตอรี่ลิเธียม

แบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนต แสดงถึงความก้าวหน้าเหนือแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบเดิม พวกเขาใช้ลิเธียมไททาเนตแทนที่จะเป็นกราไฟท์บนขั้วบวก สิ่งนี้ทำให้แบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนตมีข้อได้เปรียบที่สำคัญบางประการ:

ชาร์จเร็ว – ลิเธียมไททาเนตช่วยให้ชาร์จได้เร็วกว่ามากเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมาตรฐาน แบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนตบางรุ่นสามารถชาร์จได้มากกว่า 80% ภายใน 10 นาที ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการการชาร์จอย่างรวดเร็ว เช่น ยานพาหนะไฟฟ้า

อายุการใช้งานยาวนาน – ขั้วบวกลิเธียมไททาเนตมีความเสถียรสูง ช่วยให้แบตเตอรี่สามารถรองรับรอบการชาร์จ/คายประจุได้หลายพันรอบ โดยทั่วไปแบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนตมีอายุการใช้งานนานกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมาตรฐานมากกว่า 10 เท่าก่อนที่จะจำเป็นต้องเปลี่ยน บางรุ่นมีอายุการใช้งาน 20 ปีขึ้นไป

ความปลอดภัย   – แบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนตมีแนวโน้มที่จะเกิดปัญหาความร้อนหนีไฟน้อยกว่าและมีความเสถียรเพิ่มขึ้น สิ่งนี้ทำให้พวกเขาได้เปรียบในการใช้งานที่สำคัญด้านความปลอดภัย เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์

ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำ – วัสดุแอโนดช่วยให้สามารถคายประจุได้ดีกว่าในอุณหภูมิเย็น แบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนตสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพแม้อุณหภูมิต่ำสุด -30°C

แบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนตที่มีราคาสูงได้จำกัดการใช้งานจนถึงขณะนี้ อย่างไรก็ตาม เมื่อการผลิตเพิ่มขึ้น ต้นทุนก็คาดว่าจะสามารถแข่งขันกับลิเธียมไอออนมาตรฐานได้มากขึ้น อายุการใช้งานและความสามารถในการหมุนเวียนที่ยอดเยี่ยมทำให้แบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนตเหมาะสำหรับงานที่ต้องการพลังงานที่เชื่อถือได้ในระยะยาว

แบตเตอรี่ลิเธียมซัลเฟอร์-ประเภทแบตเตอรี่ลิเธียม

แบตเตอรี่ลิเธียมซัลเฟอร์ เป็นคุณสมบัติทางเคมีของแบตเตอรี่แบบใหม่ที่น่าตื่นเต้นซึ่งมีความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอย่างเห็นได้ชัด แบตเตอรี่เหล่านี้ใช้ซัลเฟอร์เป็นวัสดุแคโทด ซึ่งในทางทฤษฎีสามารถกักเก็บพลังงานได้มากกว่าแคโทดลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์แบบดั้งเดิมที่ใช้ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนประมาณ 5 เท่า

ข้อดีที่สำคัญบางประการของแบตเตอรี่ลิเธียมซัลเฟอร์:

- ความหนาแน่นพลังงานตามทฤษฎีสูงมากประมาณ 500 Wh/kg หรือ 2800 Wh/L ซึ่งสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนถึง 2-5 เท่า

- การใช้กำมะถันเป็นวัสดุแคโทดมีอยู่มากมายและราคาถูกกว่าโคบอลต์หรือนิกเกิลที่ใช้ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมาก สิ่งนี้สามารถลดต้นทุนได้อย่างมาก

- แคโทดซัลเฟอร์มีน้ำหนักเบาเมื่อเทียบกับแคโทดโลหะออกไซด์

- ไม่มีความเสี่ยงจากความร้อนหนีไฟเหมือนแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

- วัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ลิเธียมซัลเฟอร์ยังคงเผชิญกับความท้าทายทางเทคนิคบางประการก่อนที่จะจำหน่ายในวงกว้าง:      

- วงจรชีวิตสั้นเนื่องจากการสูญเสียสารออกฤทธิ์ของซัลเฟอร์ตลอดวงจร มีการวิจัยอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับสารเติมแต่งและสารเคลือบเพื่อแก้ไขปัญหานี้

- ประสิทธิภาพคูลอมบิกต่ำ กลไกการเกิดปฏิกิริยาที่ซับซ้อนทำให้เกิดการสูญเสียกำมะถันที่ใช้งานอยู่

- การขยายตัวของปริมาตรของกำมะถันสูงถึง 80% ในระหว่างการปล่อย ส่งผลให้แคโทดเสื่อมสลายทางกล โครงสร้างนาโนของกำมะถันช่วยแก้ไขปัญหานี้ได้

- การนำไฟฟ้าต่ำของกำมะถันต้องใช้สารเติมแต่งที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า

- แอโนดโลหะลิเธียมทำปฏิกิริยากับโพลีซัลไฟด์ที่ละลายน้ำ ส่งผลให้ความจุลดลงอย่างรวดเร็ว กำลังพัฒนาสารเคลือบป้องกันบนโลหะลิเธียม

หากสามารถเอาชนะความท้าทายเหล่านี้ได้ แบตเตอรี่ลิเธียมซัลเฟอร์สามารถนำเสนอเทคโนโลยีแบตเตอรี่ที่มีความปลอดภัย มีความหนาแน่นของพลังงานสูง และมีต้นทุนต่ำสำหรับการใช้งานต่างๆ เช่น ยานพาหนะไฟฟ้าและการจัดเก็บกริด แต่ยังคงเป็นเคมีของแบตเตอรี่ที่มีแนวโน้มซึ่งต้องมีการวิจัยและพัฒนาเพิ่มเติม

แบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตต-ประเภทแบตเตอรี่ลิเธียม

ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตต อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งแทนอิเล็กโทรไลต์ของเหลวหรือโพลีเมอร์ ทำให้ปลอดภัยกว่าแบตเตอรี่อิเล็กโทรไลต์เหลว เนื่องจากไม่มีความเสี่ยงที่อิเล็กโทรไลต์จะรั่วหรือติดไฟ

อิเล็กโทรไลต์โซลิดยังช่วยให้มีความหนาแน่นของพลังงานสูงขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอิเล็กโทรไลต์เหลว อิเล็กโทรไลต์แข็งใช้พื้นที่ในแบตเตอรี่น้อยลง ทำให้มีพื้นที่สำหรับวัสดุแอโนดและแคโทดมากขึ้น แบตเตอรี่โซลิดสเตตต้นแบบบางรุ่นได้แสดงให้เห็นความหนาแน่นของพลังงานมากกว่า 500 Wh/L เมื่อเทียบกับประมาณ 250-300 Wh/L สำหรับลิเธียมไอออนทั่วไป

อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งยังมีความเสถียรทางความร้อนและเคมีมากกว่าอีกด้วย สามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้นได้โดยไม่พังเมื่อเปรียบเทียบกับอิเล็กโทรไลต์เหลว ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความปลอดภัยของแบตเตอรี่และอาจช่วยให้อัตราการชาร์จเร็วขึ้นในอนาคต

ความท้าทายหลักของแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตคือการพัฒนาอิเล็กโทรไลต์ที่มีค่าการนำไฟฟ้าลิเธียมไอออนสูงเพียงพอ และรับประกันการสัมผัสที่ดีระหว่างอิเล็กโทรไลต์ของแข็งและวัสดุอิเล็กโทรด แต่บริษัทและกลุ่มวิจัยหลายแห่งกำลังทำงานอย่างแข็งขันเพื่อทำการค้าแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตต เนื่องจากข้อได้เปรียบด้านความปลอดภัยและความหนาแน่นของพลังงานทำให้พวกเขามีแนวโน้มอย่างมากสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค และการใช้งานอื่นๆ

แบตเตอรี่ลิเธียมแอร์-ประเภทแบตเตอรี่ลิเธียม

แบตเตอรี่ลิเธียมอากาศเป็นตัวแทนของเทคโนโลยีแบตเตอรี่แห่งอนาคตที่น่าตื่นเต้นซึ่งรับประกันความหนาแน่นของพลังงานที่สูงมาก แม้จะเกินกว่าน้ำมันเบนซินก็ตาม พวกเขาใช้โลหะลิเธียมเป็นขั้วบวกและออกซิเจนจากอากาศเป็นแคโทด

เมื่อคายประจุ โลหะลิเธียมจะปล่อยอิเล็กตรอนซึ่งรวมกับลิเธียมไอออนและออกซิเจนเพื่อสร้างลิเธียมเปอร์ออกไซด์ ปฏิกิริยาเคมีนี้จะปล่อยพลังงานออกมาเพื่อจ่ายพลังงานให้กับแบตเตอรี่ ในระหว่างการชาร์จ กระบวนการจะกลับกัน โดยลิเธียมเปอร์ออกไซด์จะสลายตัวเพื่อปล่อยออกซิเจน อิเล็กตรอนจะกลับสู่ขั้วบวกของโลหะลิเธียม และลิเธียมไอออนจะกลับสู่อิเล็กโทรไลต์

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของแบตเตอรี่ลิเธียมแอร์คือความหนาแน่นของพลังงานตามทฤษฎีที่ประมาณ 12kWh/kg ซึ่งสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนถึง 10 เท่า ความหนาแน่นของพลังงานมหาศาลนี้เกิดขึ้นได้โดยใช้ออกซิเจนจากอากาศโดยรอบ แทนที่จะกักเก็บวัสดุแคโทดหนัก

อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ลิเธียมแอร์ยังคงเผชิญกับความท้าทายทางเทคนิคที่สำคัญ แอโนดโลหะลิเธียมไม่เสถียรและมีแนวโน้มที่จะเกิดเดนไดรต์ระหว่างการชาร์จ ผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาสามารถอุดตันรูขุมขนในแคโทดอากาศ ส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลง นอกจากนี้ยังมีปัญหาเกี่ยวกับประสิทธิภาพ อายุการใช้งาน และความปลอดภัยที่ต้องแก้ไขก่อนที่แบตเตอรี่ลิเธียมแอร์จะสามารถใช้งานได้ในเชิงพาณิชย์ แต่หากสามารถเอาชนะความท้าทายเหล่านี้ได้ แบตเตอรี่ลิเธียมแอร์สามารถให้ความก้าวหน้าในการปฏิวัติการจัดเก็บพลังงานได้ ความหนาแน่นของพลังงานสูงเป็นพิเศษทำให้เป็นโอกาสที่น่าตื่นเต้นสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าระยะไกลและการใช้งานอื่นๆ ที่ต้องการพลังงานสูงสุดที่เป็นไปได้ในแพ็คเกจที่เล็กที่สุด

บทสรุป

แบตเตอรี่ลิเธียมได้ปฏิวัติอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพาและยานพาหนะไฟฟ้าโดยให้ความหนาแน่นของพลังงานสูงในบรรจุภัณฑ์น้ำหนักเบา ในขณะที่การวิจัยและพัฒนาดำเนินต่อไป แบตเตอรี่ลิเธียมมีแนวโน้มที่จะได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องทั้งในด้านความจุ ความเร็วในการชาร์จ ความปลอดภัย และต้นทุน

แบตเตอรี่ลิเธียมหลักแม้จะไม่สามารถชาร์จใหม่ได้ แต่ก็มีอายุการใช้งานยาวนานและให้กำลังไฟฟ้าสูงสำหรับอุปกรณ์แบบใช้ครั้งเดียว ปัจจุบันแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบชาร์จซ้ำได้ครองตลาดเครื่องใช้ไฟฟ้าและกำลังเข้าสู่การใช้งานขนาดใหญ่เช่น EV ตัวแปรต่างๆ เช่น ลิเธียมโพลีเมอร์และลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมีข้อดีในด้านความยืดหยุ่นและความปลอดภัย

เคมีของแบตเตอรี่ที่เกิดขึ้นใหม่ เช่น ลิเธียมซัลเฟอร์และลิเธียมแอร์มีเป้าหมายเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานอย่างมากเมื่อเทียบกับลิเธียมไอออน แบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตสามารถให้พลังงานและความปลอดภัยที่สูงขึ้นไปอีกโดยการเปลี่ยนอิเล็กโทรไลต์เหลวด้วยส่วนประกอบที่เป็นของแข็ง

โดยรวมแล้ว เทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมมีความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา และจะยังคงเป็นนวัตกรรมที่มีบทบาทอย่างมากต่อไป เราคาดหวังได้ว่าจะได้เห็นแบตเตอรี่ลิเธียมขับเคลื่อนแง่มุมต่างๆ ของสังคมเทคโนโลยีสมัยใหม่ของเรามากขึ้นเรื่อยๆ ขณะเดียวกันก็มีการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องในด้านที่สำคัญ เช่น ต้นทุน ความปลอดภัย และความยั่งยืนด้านสิ่งแวดล้อม อนาคตที่สดใสสำหรับแบตเตอรี่อเนกประสงค์ประสิทธิภาพสูงเหล่านี้

หากคุณมีคำถามใดๆ เกี่ยวกับหัวข้อนี้ โปรดอย่าลังเลที่จะ ติดต่อเรา -