全固態(tài)電池降低了對(duì)冷卻系統(tǒng)的依賴嗎？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-08-26 11:12
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全固態(tài)電池耐熱性在（80～120℃）、阻燃性（200℃），均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有應(yīng)用的液態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池。這主要與電解質(zhì)形態(tài)和結(jié)構(gòu)有直接的關(guān)系。
全固態(tài)電池使用的固體電解質(zhì)，是區(qū)別于液態(tài)有機(jī)電機(jī)解質(zhì)的主要特征材料，現(xiàn)在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(tài)電池，主要是基于硫化物類型全固態(tài)電池研究。
現(xiàn)在應(yīng)用的液態(tài)電解質(zhì)電池，也并非都是裝備有水冷板的熱管理系統(tǒng)。早在日本Nissan leaf EV車上，一直延續(xù)著沒(méi)有冷卻板，依靠電池殼體自然冷卻的產(chǎn)品設(shè)計(jì)（如下圖）。
對(duì)于EV電池系統(tǒng)，主要滿足較低倍率的充放電功率需求，在冷卻方面對(duì)熱管理表現(xiàn)的沒(méi)有功率型的HEV明顯。但是在低溫環(huán)境，環(huán)境適應(yīng)性是得不到滿足的。所以說(shuō)，對(duì)于全溫度的工況需求，更多的增加了水冷板式的熱管理系統(tǒng)。
這本身也是矛盾的?，F(xiàn)有龐大的水冷系統(tǒng)，從成本角度，體積方面，都是不利的。
全固態(tài)電池耐熱性溫度范圍放大，安全性得到了保障。削弱了對(duì)水冷系統(tǒng)的依賴性。契合了解決成本和體積矛盾的想法。
盡管全固態(tài)電池如此誘人，但是，還不能停止現(xiàn)有熱管理技術(shù)的發(fā)展的腳步。
豐田表示，其全固態(tài)電池仍需10年的發(fā)展才能成熟
全固態(tài)電池要想全面大批量投入生產(chǎn)和應(yīng)用，還需要很長(zhǎng)的一段時(shí)間。
豐田表示：“我們確實(shí)說(shuō)過(guò)，希望在本世紀(jì)20年代初提供固態(tài)電池。但事實(shí)上，這不會(huì)是大規(guī)模生產(chǎn)的基礎(chǔ)上。我們將小批量的試產(chǎn)開(kāi)始，用于試點(diǎn)項(xiàng)目，我們永遠(yuǎn)不會(huì)在客戶身上做實(shí)驗(yàn)。2030年，可能是更現(xiàn)實(shí)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)”。下圖是豐田技術(shù)路線規(guī)劃表。
Tesla 產(chǎn)品，一直以來(lái)引起地球人足夠的好奇。其設(shè)計(jì)的精妙也確實(shí)堪稱典范。正如Elon Musk 對(duì)團(tuán)隊(duì)的管理和要求一樣，在他們眼里“沒(méi)有做不到的事情”。
在熱管理功能單元組合中，透過(guò)產(chǎn)品的演變狀態(tài)，可以看出一些端倪。
全固態(tài)電池通過(guò)不斷的研究，商業(yè)思路已非常清晰。其中，配套的熱管理系統(tǒng)，也需要同步的跟進(jìn)和發(fā)展。“不需要冷卻”的說(shuō)法，難免有斷章取義之嫌，我想豐田應(yīng)該也不是這個(gè)意思，一定是有所限，有所指，留得后期認(rèn)真思考和啟發(fā)。
同時(shí)，在目前的熱管理應(yīng)用方面，做到高效、節(jié)能，仍然有很多工作需要做：從終端的冷卻板結(jié)構(gòu)，到管理的控制技術(shù)，電池溫度精準(zhǔn)采集傳感技術(shù)、溫度異常熱失控主動(dòng)防御技術(shù)，管理策略等等，都在等著我們研究和分析。
