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全固態電池優缺點,固態電池要冷卻嗎

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2023年02月06日  

全固態鋰離子電池優缺點,固態電池要冷卻嗎?全固態鋰離子電池由于能供應更好的安全、更大的容量、更快的充電,被公認是下一代電池技術路線的發展方向,也成了各大電池產業上下游公司的必爭之地。全固態鋰離子電池在未來或將可以慢慢取代傳統的鋰離子電池。


全固態鋰離子電池優點


1、安全性能高。與傳統鋰離子電池的電解質相比,其不易發生短路,體系溫度相對較低,因此,電池比較不會發生爆炸。


2、能量密度高。一直以來能量密度是鋰離子電池發展的瓶頸之一,而固態電解質不僅有較好的電化學性能,而且體積小、穩定,因此可以裝更多的高電壓正極材料,使能量密度大大提高。


3、循環性能好。鋰離子電池使用固態電解質后,其在充放電過程中不會形成SEI膜(固體電解質界面膜)和出現鋰枝晶現象,這樣大大提升了鋰離子電池的循環性和使用壽命。


4、重量輕。在傳統鋰離子電池中,隔膜和電解液加起來占據了電池中近40%的體積和25%的質量,而使用固態電解質自然就可以減小體積和質量。


全固態鋰離子電池缺點


1、界面阻抗過大。固態電解質與電極材料之間的界面是固-固狀態,所以電極與電解質之間的有效接觸能力較弱,致使離子在固體物質中傳輸動力學低。


2、快充比較難。由于電池的阻抗及電導率都較大,所以較大內阻阻礙充電和容量易損失。


3、成本高。其固態電解質的制造和固-固界面優化這兩技術的不成熟,則足夠使固態電池的成本居高不下了。


固態電池要冷卻嗎?


前期,豐田在各種不同場合,多次闡述其研發的全固態電池特點,除了重要的高安全特性,還解決和滿足了長續駛里程需求,快充電特性,同時,還不要冷卻,體積可以縮減一半。


有資料顯示,全固態電池耐熱性在(80~120℃)、阻燃性(200℃),均遠遠高于現有應用的液態電解質的鋰離子電池。這重要與電解質形態和結構有直接的關系。全固態電池耐熱性溫度范圍放大,安全性得到了保障。削弱了對水冷系統的依賴性,契合了解決成本和體積矛盾的想法。


全固態電池使用的固體電解質,是差別于液態有機電機解質的重要特點材料,現在重要研究的有兩種類型,氧化物和硫化物。目前包括豐田的全固態電池,重要是基于硫化物類型全固態電池研究。


現在應用的液態電解質電池,也并非都是裝備有水冷板的熱管理系統。早在日本NissanleafEV車上,一直延續著沒有冷卻板,依靠電池殼體自然冷卻的產品設計。所以全固態電池大大降低了對冷卻系統的依賴。


總結:由于在安全性、可靠性、能量密度、循環壽命等多方面性能優勢明顯,固態電池被業內認為是較為理想的下一代電池技術體系。有分析稱2020年準固態鋰離子電池會實現產業化,到2025年全固態鋰離子電池將最終實現產業化。

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