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固态电池有哪些优点?它能解决动力电池的续航和安全问题吗?

钜大LARGE  |  点击量:1191次  |  2019年12月24日  

固态电池是现在学术界的研讨热点,也是产业界重视的焦点,它的安全性比起同电极系统的液态锂离子电池的安全性有明显进步,但在电动轿车上实践推行运用还需求时刻。亚洲固态离子学会主席、亚太资料科学院院士、我国科学院能量转换资料要点实验室副主任温兆银在承受《我国轿车报》记者采访时表明。

处理新动力轿车的动力电池续驶路程和安全问题,自然成为重中之重。


而全固态锂电池,是一种运用固体电极资料和固体电解质资料,不含有任何液体的锂电池,首要包含全固态锂离子电池和全固态金属锂电池,不同在于前者负极不含金属锂,后者负极为金属锂。在现在各种新式电池系统中,固态电池选用全新固态电解质替代当前有机电解液和隔阂,具有高安全性、高体积能量密度,同时与不同新式高比能电极系统(如锂硫系统、金属-空气系统等)具有广泛适配性,可进一步进步质量能量密度,在进步安全性的同时增加续驶才能,从而有望成为下一代动力电池的处理方案,因而引起中外众多研讨组织、初创公司和一些车企的青睐,天边轿车便是其中之一。


固态电池有明显优势


日前,一条充电1分钟,续驶800公里的消息招引了业界的眼球,把人们的视线聚焦到了固态电池上。尽管这条由菲斯克公司所披露的消息依然有许多值得商讨之处,但至少说明固态电池优势明显,有望成为新动力轿车动力电池开展新的方向。一是高安全功能,传统锂离子电池选用有机液体电解液,在过度充电、内部短路等反常的情况下,电池容易发热,形成电解液气胀、自燃乃至爆炸,存在严重的安全隐患。
二是高能量密度,固态锂电池负极可选用金属锂,电池能量密度有望到达300~400Wh/kg乃至更高,其电化学安稳窗口可达5V以上,可匹配高电压电极资料,进一步进步质量能量密度;没有液态电解质和隔阂,减轻电池重量,紧缩电池内部空间,进步体积能量密度三是循环寿命长,有望防止液态电解质在充放电过程中继续形成和成长SEI膜的问题和锂枝晶刺穿隔阂问题,大大进步金属锂电池的循环性和运用寿命。四是作业温度规划宽,固态锂电池针刺和高温安稳性极好,如全部选用无机固体电解质,最高操作温度有望到达300℃,从而防止正负极资料在高温下与电解液反响或许导致的热失控。


现在固态电池研制技能道路首要有两个方向


一是锂离子电池的固态化,这个方向其他行业有老练的方案,但是嫁接到锂电池还需求二次研制。固态电解质国外量产的企业凤毛麟角,国内一家也没有,必定程度上限制了固态电池的研制进展。日本实验室成功研制出的凝胶态电池,本钱很高无法量产。


二是金属固态电池,最常见的是锂硫电池。当电解质换成固体之后,锂电池系统由电极资料-电解液的固液界面向电极资料-固态电解质的固固界面转化。但对出产的密封性要求很高,给设备企业带来巨大挑战。
固态电池正向咱们走来


近来,因为上海车展的聚焦和部分电动轿车自燃等原因,固态电池正在成为业界重视的热点。


任何事物都有客观的开展规律和开展轨迹,新动力轿车范畴也不例外。在新动力轿车开展方兴未艾之际,电池的续驶才能、安全功能始终是被吐槽最多的问题。在以往的电池原料上,多数新动力轿车都是选用三元锂电池,而这一类电池的短板在于电池能量密度无法到达抱负值,即使能够到达也存在很大的不安稳性。作为新动力轿车来说,电池的好坏便是决议一切的根底,假如电池无法获得打破,关于新动力轿车的开展无疑是一个瓶颈。而固态电池的呈现,为处理这一难题带来了曙光。尽管现在还无法准确猜测将来如何,但固态电池起码是提供了完成重大打破的机会。


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