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简析全固态电池技术

返回列表来源:壹芯微 发布日期 2019-12-20 浏览:-

简析全固态电池技术

不论是新能源车或储能设备,最重要的关键零部件之一就是电池,这几年电池行业的一项挑战就是拉高能量密度、追求更安全的方式,不论是尝试新的正极、负极材料;或是提高镍锰钴(NMC)三元电池镍的比重;也有人致力于研发不同于传统锂电池的技术,像是使用氢燃料电池的氢能源车。而固态电池(Solid-StateBattery)就是被视为是下世代的电池技术。

简析全固态电池技术

什么是固态电池

全固态电池到底是一种什么样的技术?

如果通俗地讲,全固态电池就是里面没有气体、没有液体,所有材料都以固态形式存在的电池。

而考虑到现在人们日常生活中最为常见的电池为锂离子电池,我们在这里将默认把“全固态锂离子电池”当做全固态电池的代表(暂时忽略全固态锂硫等新型电池)。

一般来说,锂离子电池主要由正极、负极、隔膜、电解液、结构壳体等部分组成,其中电解液使得电流可以在电池内部以离子形式传导。

电解液技术是锂电池的核心技术之一,也是现在电池工业中利润很高的一个组成部分。

其中Li+(锂离子)在内电路中,通过电解质(electrolyte)传导

但是锂电池用久后有的会鼓胀,而在更极端的小概率事件下,有的甚至会发生危险(比如近来的扭扭车的电池爆炸事件,导致了相关的生产企业和电池企业遇到了全面的困难)。

另外一般来说,现在的锂离子电池的工作温度范围有限,在40度以上的高温下寿命会急剧缩短,安全性能会也出现很大的问题(所以特斯拉MODELS会有一套严格的电池温控系统,就是为此)。

实际上,以上所说的几个安全方面的问题都是与我们现在电池用的有机体系的电解液直接相关的。

而为了解决电池安全问题,提高能量密度,目前科研界和工业界都在研发以及生产全固态电池,也就是把传统的锂离子电池的隔膜和电解液,换成固态的电解质材料。

那么说来说去,相比于我们生活中最常见的普通锂离子电池,全固态电池的优点主要有哪些呢?

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