固態(tài)電池在低溫環(huán)境下表現(xiàn)如何?電池放電效率會有所降低嗎?
上述測試條件,相比現(xiàn)在的商業(yè)化動力電池確實(shí)還有很大的局限性和差距,但是固態(tài)電池從娘胎里帶來的優(yōu)點(diǎn)還是非常明顯的,在如此高的溫度條件,表現(xiàn)如此穩(wěn)定,安全性可見一斑。
對于一般液態(tài)電解質(zhì)電池,其策略保護(hù),高溫>50℃進(jìn)入報警狀態(tài);70℃進(jìn)入熱失控風(fēng)險區(qū)。低溫環(huán)境, <0℃限制充電電流。電池在很窄的15~45℃范圍內(nèi)才能穩(wěn)定的工作。同時,為了保證電池系統(tǒng)的壽命,溫差范圍要求控制在 <5℃。
全固態(tài)電池大大降低了對冷卻系統(tǒng)的依賴
有資料顯示,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。
早在日本Nissan leaf EV車上,一直延續(xù)著沒有冷卻板,依靠電池殼體自然冷卻產(chǎn)品設(shè)計。
對于EV電池系統(tǒng),主要滿足較低倍率的充放電功率需求,在冷卻方面對熱管理表現(xiàn)的沒有功率型的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,對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,還需要很長的一段時間。
豐田表示:“我們將小批量的試產(chǎn)開始,用于試點(diǎn)項(xiàng)目,我們永遠(yuǎn)不會在客戶身上做實(shí)驗(yàn)。2030年,可能是更現(xiàn)實(shí)的時間節(jié)點(diǎn)”。下圖是豐田技術(shù)路線規(guī)劃表。
熱管理高效和節(jié)能,需要繼續(xù)探索和研究
















