Halbfeste Batterie
Semi-Solid-State-Batterie ist eine neue Art von Energiespeichertechnologie zwischen traditionellen flüssigen Lithium-Batterien und All-Solid-State-Batterien, deren Elektrolytteil aus gelartigen oder fest-flüssigen Hybrid-Elektrolytmaterialien besteht. Sie behält die Sicherheitseigenschaften von Festkörperbatterien bei, hat aber auch die hohe Energiedichte und die Verarbeitungskompatibilität von Flüssigbatterien. Ihr Elektrolyt ist ein fest-flüssiger Mischzustand (5-15% flüssiger Elektrolyt), der sowohl eine hohe Energiedichte (300-450Wh/kg) als auch eine hohe Sicherheit (Beständigkeit gegen Nadelstiche, Widerstand gegen thermisches Durchgehen) aufweist.
· 350Wh/kg semi-solid high energy density
· 10C discharge for stable industrial UAV output
· 35Ah capacity with 5.10 kg lightweight pack
· 1C charging for standard charging workflows
· Suitable for light route logistics, compact cleaning, and selective agricultural spraying
· 350Wh/kg semi-solid high energy density
· 10C discharge for stable 14S UAV output
· 35Ah capacity with 6.00 kg lightweight pack
· 1C charging for standard charging workflows
· Suitable for agricultural spraying, medium-format cleaning, and logistics missions
· 320Wh/kg semi-solid high energy density
· 15C discharge for stronger working output
· 45Ah capacity with 6.90 kg lightweight pack
· 1C charging for standard charging workflows
· Suitable for agricultural spraying, medium-duty cleaning, and controlled-payload logistics missions
· 320Wh/kg semi-solid high energy density
· 15C discharge for stable high-voltage UAV output
· 45Ah capacity with 10.23 kg lightweight pack
· 1C charging for standard charging workflows
· Suitable for higher-voltage cleaning, route logistics, and agricultural spraying
· 320Wh/kg semi-solid high energy density
· High-voltage 6S platform for efficient UAV power delivery
· 24.5Ah capacity with 2.08 kg lightweight pack
· 1C charging for standard charging workflows
· Suitable for patrol, route logistics, and compact cleaning missions
· 350Wh/kg semi-solid high energy density
· 10C discharge for stable high-voltage UAV output
· 35Ah capacity with 7.70 kg lightweight pack
· 1C charging for standard charging workflows
· Suitable for route logistics, higher-voltage cleaning, and selective agricultural spraying
· 320Wh/kg semi-solid high energy density
· High-voltage 12S platform for efficient UAV power delivery
· 24.5Ah capacity with 4.00 kg lightweight pack
· 1C charging for standard charging workflows
· Suitable for route logistics, patrol missions, and compact cleaning platforms
· 320Wh/kg semi-solid high energy density
· High-voltage 14S platform for stable UAV power delivery
· 24.5Ah capacity with 4.65 kg lightweight pack
· 1C charging for standard charging workflows
· Suitable for compact cleaning, route logistics, and patrol missions
Anwendungen
High-energy-density semi-solid batteries help reduce battery weight and extend flight time for industrial UAVs, long-endurance drones, fixed-wing UAVs, and cargo drones.
High-voltage semi-solid battery systems deliver stable power for multi-rotor UAVs, heavy-lift drones, cargo drones, and other high-power unmanned aircraft.
Semi-solid lithium battery packs provide higher energy density, longer driving range, and stable power output for electric motorcycles used in urban mobility and commercial delivery.
Semi-solid swappable battery packs combine high energy density, compact size, and intelligent battery management for electric motorcycle battery-swapping systems.
Semi-solid traction battery packs support longer operating time and reliable power output for golf carts, electric forklifts, sightseeing vehicles, and other low-speed electric vehicles.
Semi-solid RV batteries combine enhanced safety with a lightweight design, helping reduce overall vehicle weight while providing stable power under high loads and supporting multiple onboard appliances simultaneously.
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Produktionsablauf einer Semi-Solid-State-Batterie
Aktive Materialien, leitende Mittel und Bindemittel werden gleichmäßig in Lösungsmittel dispergiert, um eine Elektrodenaufschlämmung zu bilden.
Die homogenisierte Aufschlämmung wird auf Aluminiumfolie aufgetragen und getrocknet, um Elektrodenblätter zu bilden.
Die beschichteten Elektroden werden unter kontrolliertem Druck auf eine bestimmte Dicke komprimiert.
Nach der Kalandrierung werden die Elektroden im Vakuum getrocknet, um Restfeuchtigkeit zu entfernen.
Elektrodenbleche werden mit Präzision auf die erforderlichen Abmessungen zugeschnitten.
Anoden, Kathoden und Separatoren sind in "Z"-Konfiguration gestapelt, um Zellkerne zu bilden.
Die mehrlagigen Elektrodenzungen werden ausgerichtet, mit Ultraschall verschweißt und mit Klebeband isoliert.
Die Zellkerne befinden sich in vorgeformten Beuteln aus Aluminiumlaminat mit seitlicher Versiegelung von oben und unten.
Endgültige Entfernung der Feuchtigkeit aus den montierten Zellen vor der Elektrolytbefüllung.
Präzise Injektion von Elektrolytlösung in Trockenzellen.
Erstes Verschließen der Elektrolytinjektionsöffnung.
Elektrochemische Aktivierung zur Bildung einer SEI-Schicht (Solid Electrolyte Interphase) auf der Anode.
Entfernung von Gasblasen und hermetische Abdichtung der Klemmen.
Lade-Entlade-Zyklen zur Kapazitätsmessung und zum Leistungs-Binning.
Validierung von Kapazität, Impedanz und Sicherheit (z. B. Überladung, Kurzschluss) nach strengen Protokollen.
Integriert Zellen in Module oder Packs mit BMS, Verkabelung und Wärmemanagementsystemen.
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FAQs
Eine Semi-Solid-State-Lithium-Batterie ist eine Übergangstechnologie zwischen flüssigen Lithium-Ionen-Batterien und vollständig festen Batterien. Sie verwendet ein hybrides Elektrolytsystem (Feststoffgehalt ≥50%), das feste und flüssige Komponenten kombiniert.
Die wichtigsten Vorteile
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Hohe Energiedichte: Erzielt 275-300 Wh/kg (gegenüber 170-190 Wh/kg bei herkömmlichen Flüssigbatterien).
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Erhöhte Sicherheit: Der reduzierte Flüssigelektrolyt minimiert das Entflammbarkeitsrisiko.
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Produktion Durchführbarkeit: Geringere Kosten als Festkörperbatterien bei höherer technischer Reife.
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Hohe Energiedichte: Verwendung von Graphitanoden (aktuelles Mainstream-Design) und optimierten Elektrodenmaterialien für eine verbesserte Energiespeichereffizienz.
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Kompakte Bauweise: Feste Elektrolyte ersetzen teilweise herkömmliche Separatoren + flüssige Elektrolyte und reduzieren das Volumen um 30%+.
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Überlegene Sicherheit: Unterdrückt das Wachstum von Lithium-Dendriten und bietet eine bessere thermische Stabilität als Flüssigbatterien.
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Elektrisch betriebene Fahrzeuge: Erhöhte Sicherheit und größere Reichweite bei komplexem Einsatz.
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Schwerlast-Drohnen: Leicht und dennoch leistungsstark für anspruchsvolle Flugbedingungen.
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Energiespeichersysteme: Langfristige, stabile Leistung mit Sicherheit auf Netzniveau.
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Unterhaltungselektronik: Höhere Energiedichte für längere Batterielebensdauer.
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Wearables: Kompakte Energielösungen mit starker Sicherheitsleistung.
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