Idioma : español

español

 Automatic Battery Pack Assembly Line For ESS

¿Llegarán las baterías de estado sólido?

June 17 , 2025
La forma definitiva de las baterías de litio: baterías de estado sólido


Ventajas de las baterías de estado sólido (SSB)

La autonomía de los vehículos de nueva energía (VEN) se ha visto limitada durante mucho tiempo por la densidad energética de la batería, que está determinada fundamentalmente por los sistemas de materiales del cátodo y el ánodo. Las baterías de iones de litio (BIL) han experimentado múltiples iteraciones, principalmente la mejora de los materiales del cátodo, desde el fosfato de hierro y litio (LFP) en su fase inicial hasta las variantes de níquel-cobalto-manganeso (NCM) (p. ej., NCM523 y NCM622, donde los números indican las proporciones de níquel, cobalto y manganeso), y ahora al NCM811 con alto contenido de níquel. Es posible que los avances futuros se centren en cátodos basados en manganeso y ricos en litio (LRM).


En contraste, los materiales para ánodos han experimentado avances limitados, evolucionando únicamente del grafito a los compuestos de silicio-carbono (Si-C). Si bien los ánodos de Si-C ofrecen una densidad energética máxima de ~400 Wh/kg, la transición a ánodos de metal de litio (LMA) podría, en teoría, permitir alcanzar entre 2600 y 3500 Wh/kg, un avance revolucionario. Sin embargo, los LMA son incompatibles con los electrolitos líquidos (EL) convencionales debido a la formación de dendritas de litio durante el ciclo. Estas dendritas penetran en el separador, provocando cortocircuitos internos, fugas térmicas e incendios. Por lo tanto, a pesar de la inigualable densidad energética de los LMA, su adopción requiere electrolitos de estado sólido (SSE) que igualen la conductividad iónica de los EL y supriman las dendritas, un factor clave para el desarrollo de SSB.

De manera similar, los sistemas basados en LE tienen un voltaje limitado (~4,2 V), lo que restringe las opciones de cátodos de alta energía. Los SSE permiten cátodos de voltaje extremo (por ejemplo, con alto contenido de níquel o azufre), lo que aumenta aún más la densidad energética.

Diferencias clave: baterías SSB frente a baterías de ion de litio convencionales
La distinción más significativa radica en la sustitución de electrolitos líquidos y separadores por electrolitos sólidos. Además de la seguridad y la densidad energética, los separadores de banda estrecha ofrecen ventajas en:
  • Aligeramiento de vehículos La eliminación de separadores y elementos de carga (que ocupan aproximadamente el 40 % del volumen y el 25 % del peso) reduce el espesor. La mayor seguridad también permite la eliminación de los sistemas de gestión térmica, lo que mejora la eficiencia volumétrica.
  • Ciclo de vida :La supresión de dendritas permite ~45.000 ciclos en condiciones ideales.
  • Carga rápida :Recarga completa en minutos.
  • Rango de temperatura de funcionamiento :3 veces más ancho que los LE.


Desafíos y hoja de ruta para el desarrollo
Los SSB se enfrentan a obstáculos como la baja conductividad iónica (debido al deficiente contacto interfacial entre el electrodo sólido y el electrolito) y los altos costos, lo que retrasa la producción en masa entre 5 y 10 años. Para mitigar la resistencia interfacial, se utilizan electrolitos híbridos (contenido líquido parcial), lo que permite una transición gradual:
  1. Baterías de estado semisólido (≤10 % de líquido) – Priorizar la seguridad y la compatibilidad de la producción.
  2. Baterías de estado cuasi-sólido (≤5 % de líquido) – Equilibrio entre rendimiento y capacidad de fabricación.
  3. Baterías totalmente de estado sólido (cero líquido) – Objetivo final.


Las baterías semisólidas, si bien no aumentan significativamente la densidad energética, destacan por su seguridad (por ejemplo, resistencia a impactos, sobrecalentamiento y cortocircuitos) y compatibilidad de fabricación (requieren solo modificaciones menores en las líneas de producción de celdas tipo bolsa existentes). Esto explica su rápida adopción en los modelos actuales de vehículos eléctricos.

El desarrollo de baterías de estado sólido está mostrando un avance gradual. Las baterías semisólidas (contenido de electrolito líquido ≤10%) son las primeras en alcanzar una aplicación comercial con mayor seguridad y compatibilidad en la línea de producción. Las principales empresas chinas y estadounidenses se están centrando en sistemas de electrolito sólido de óxido y sulfuro, buscando alta estabilidad y alta conductividad iónica, respectivamente. La hoja de ruta tecnológica muestra que se logrará un avance en baterías de estado cuasi-sólido (contenido de líquido ≤5%) entre 2030 y 2035, y eventualmente se avanzará hacia la era de las baterías de estado sólido completamente libres de líquido.


Como innovador en el campo de los nuevos equipos energéticos, Acey Nueva Energía Ha estado profundamente involucrado en equipos de investigación y desarrollo de laboratorios de baterías y tecnología de equipos de ensamblaje de paquetes de baterías durante muchos años, con negocios que cubren toda la cadena de soluciones de equipos en la industria de almacenamiento de energía.


Materiales upstream :material de cátodo y ánodo de batería, separador y cinta de batería, etc.
Investigación y desarrollo de células : mezclador de vacío de laboratorio, filtro de lodos, máquina de recubrimiento de electrodos , máquina de prensado y laminado, máquina troqueladora, máquina de soldadura por puntos ultrasónica , guantera, selladora de baterías, etc.
Conjunto de paquetes : máquina clasificadora de celdas de litio, máquina clasificadora de celdas de batería, soldadora por puntos de paquetes de baterías, probador integral de baterías, máquina de envejecimiento de baterías, etc.

Soluciones llave en mano :
▶ C celda oin línea de fabricación a escala de laboratorio
▶ C célula cilíndrica línea de fabricación a escala de laboratorio
▶P Ay celúla línea de fabricación a escala de laboratorio
Línea de montaje de paquetes de baterías para ESS

Línea de montaje de paquetes de baterías para drones

Línea de montaje de paquetes de baterías para vehículos eléctricos de dos ruedas

Línea de montaje de paquetes de baterías para bicicletas eléctricas

▶ etc

Deja un mensaje
Deja un mensaje
Si si está interesado en nuestros productos y desea conocer más detalles, deje un mensaje aquí, le responderemos lo antes posible.

Hogar

Productos

acerca de

contacto