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固態(tài)電池的特性及缺點有哪些?

來源:寶鄂實業(yè)    2019-04-29 10:15    點擊量:

缺點一就是固態(tài)電解質(zhì)電導(dǎo)率總體偏低,低于它們的“前輩”——液態(tài)電解液。這就導(dǎo)致了目前全固態(tài)電池的倍率性能整體偏低,內(nèi)阻較大,高倍率放電時壓降較大,如果想指望該類技術(shù)能在近期解決電池快充的問題,基本上是不可能的。

  當(dāng)然了,固態(tài)電解質(zhì)的電導(dǎo)率隨著溫度上升也會有明顯的提高,所以這就導(dǎo)致了一個有趣的現(xiàn)象,就是全固態(tài)電池最好或者說必須在高一點的溫度下工作,才能發(fā)揮良好的性能。因此目前市面上有些使用全固態(tài)電池的產(chǎn)品,實際上都不是在室溫下工作的,最典型的例子就是法國已經(jīng)在運行的3000余輛使用全固態(tài)電池的出租車(電芯能量密度可以達到260Wh/kg,優(yōu)于現(xiàn)在商用的普通鋰離子電池)。

  目前的全固態(tài)鋰電池的電解質(zhì)主要有有機和無機兩大體系,成本總體偏高,尤其是無機體系的電池很多采用CVD/PVD等復(fù)雜的工藝制備,生產(chǎn)(沉積薄膜)速度慢,成本昂貴,單體電池容量很小,往往只適合做小型電子器件用的電池。

  因此現(xiàn)在的全固態(tài)電池如果要和普通鋰離子電池在傳統(tǒng)市場上競爭,并沒有太大的優(yōu)勢。發(fā)揮全固態(tài)電池本身高安全性、高溫穩(wěn)定性、可能達到的柔性等其它多功能特性,與傳統(tǒng)鋰離子電池在差異化的市場中競爭,可能是全固態(tài)電池近期內(nèi)比較有希望的市場突破 

  不僅如此,全固態(tài)電池現(xiàn)在的制備技術(shù)成熟度總體一般,能形成規(guī)模產(chǎn)能的企業(yè)非常有限,技術(shù)規(guī)?;瘮U產(chǎn)需要克服的困難還有很多,仍處于推廣發(fā)展期。但是可以預(yù)期的是,隨著研發(fā)和工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,全固態(tài)電池中的科學(xué)和工藝上的問題會逐漸得到緩解,在未來幾年,該類產(chǎn)品的市場會迎來蓬勃發(fā)展的機遇

  目前全固態(tài)電池主要可以用于電子器件、電動汽車、RFID、植入式醫(yī)療設(shè)備、無線傳感器等,主要應(yīng)用于微電池領(lǐng)域。在汽車動力電池領(lǐng)域也有,但是受制于技術(shù)發(fā)展水平,應(yīng)用要少一些。

  現(xiàn)在已經(jīng)有許多start-ups以及傳統(tǒng)工業(yè)巨頭公司投入到了全固態(tài)電池行業(yè)中。

  以美國Seeo公司為例,該公司一直從事全固態(tài)電池的研發(fā)和生產(chǎn),目前最先進的電池能量密度已經(jīng)達到350Wh/kg,在今年9月,德國汽車工業(yè)巨頭BOSCH已經(jīng)完成了對該公司的收購。不僅如此,Sakti3、Cymbet Corporation、Prologium、包括豐田公司等等,在全固態(tài)電池的研發(fā)生產(chǎn)方面也傾注了很多精力,蘋果公司也在全固態(tài)電池方向做了專利布局,這說明這些大公司是普遍非??春萌虘B(tài)電池技術(shù)的。

  總體來說,全固態(tài)電池是電池科研與工業(yè)界公認(rèn)的下一步電池發(fā)展的主流方向已經(jīng)沒有懸念,但是具體到固態(tài)電解質(zhì)的電導(dǎo)率、電池倍率、電池制備效率、成本控制方面,全固態(tài)電池仍然有一段路要走。因此從近期來看,全固態(tài)電池在一些細(xì)分的電子器件產(chǎn)品領(lǐng)域首先取得突破,贏得消費者認(rèn)可是比較可行的。而在遠(yuǎn)期,隨著技術(shù)的發(fā)展,相信全固態(tài)電池必將能夠發(fā)揮其能量密度高、安全性高等一系列優(yōu)點,走入人們的生活,成為推動人類文明發(fā)展的重大力量。

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