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    全固態鋰離子電池優缺點,固態電池需要冷卻嗎

    2021-04-27 ryder

    全固態鋰離子電池優缺點,固態電池需要冷卻嗎?全固態鋰離子電池由于能提供更好的安全、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企業的必爭之地。全固態鋰離子電池在將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勢


    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,所以較大內阻妨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。


    固態電池需要冷卻嗎?


    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,除了緊要的高安全特性,還處理和滿足了長續駛里程需求,快充電特性,同時,還不需要冷卻,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℃),均遠遠高于現有使用的液態電解質的鋰電池。這主要與電解質形態和結構有筆直的關系。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靠性,契合知道決成本和體積矛盾的想法。


    全固態電池使用的固體電解質,是區別于液態有機電機解質的主要特征材料,今朝主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,主要是基于硫化物類型全固態電池研究。


    今朝使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,依賴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靠。


    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點分明,固態電池被業內認為是較為理想的下一代電池技術體系。有分解稱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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