傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池能一步發(fā)展到固態(tài)電池的階段嗎?聚合物鋰電池是必經(jīng)之路!
固態(tài)電池對鋰電產(chǎn)業(yè)鏈的影響
除了電解質(zhì),固態(tài)電池在其他電池部件上的選擇與傳統(tǒng)鋰電也有一定差異。
電極材料采用與固態(tài)電解質(zhì)混合的復(fù)合電極。結(jié)構(gòu)上,固態(tài)電池正負(fù)極與傳統(tǒng)電極的最大區(qū)別在于:為了增加極片與電解質(zhì)的接觸面積,固態(tài)電池的正負(fù)極一般會與固態(tài)電解質(zhì)混合。例如在正負(fù)極顆粒間熱壓或填充固態(tài)電解質(zhì),或者在電極側(cè)引入液體,形成固-液復(fù)合體系,這都與傳統(tǒng)鋰電單獨(dú)混合極片漿料并在鋁/銅箔上涂布不同。而在材料選擇上,由于固態(tài)電解質(zhì)普遍更高的電化學(xué)窗口,高鎳高壓正極材料更容易搭載,未來也將持續(xù)沿用新的正極材料體系,負(fù)極材料上,多采用硅、金屬鋰等高容量負(fù)極,充分發(fā)揮固態(tài)電池的優(yōu)勢。
電極與電解質(zhì)之間存在緩沖層。緩沖層的加入能起到改善電極與電解質(zhì)界面性能的作用。其成分可以為凝膠化合物、Al2O3等。
隔膜仍然存在,電池實(shí)現(xiàn)全固態(tài)后消失?,F(xiàn)階段的大部分固態(tài)電池企業(yè)的產(chǎn)品仍需添加少量液態(tài)電解液以緩解電極界面問題、增加電導(dǎo)率,因此隔膜仍然存在與電池中以用來阻隔正負(fù)極,避免電池短路。這種折中的解決方法同時(shí)擁有固態(tài)電池的性能優(yōu)勢,在技術(shù)難度上也更加易于實(shí)現(xiàn)。而隨著技術(shù)推進(jìn),未來電解液用量會越來越少,當(dāng)過渡到完全不含液體或液體含量足夠小時(shí),電池將取消隔膜設(shè)計(jì),體系已能滿足安全需求。
多采用軟包的封裝技術(shù)。除去液態(tài)電解液后,固態(tài)電池的封裝與PACK上比傳統(tǒng)鋰電更靈活、更輕便,因此將采用軟包封裝。
階段發(fā)展之路:步步為營,梯次滲透
結(jié)構(gòu)上,現(xiàn)階段電池體系包含部分液態(tài)電解質(zhì)以取長補(bǔ)短。而技術(shù)發(fā)展過程中將逐漸減少液體的使用,從半固態(tài)電池到準(zhǔn)固態(tài)電池,最終邁向無液體的全固態(tài)電池。
應(yīng)用領(lǐng)域上,有望率先發(fā)揮安全與柔性優(yōu)勢,應(yīng)用于對成本敏感度較小的微電池領(lǐng)域,如RFID、植入式醫(yī)療設(shè)備、無線傳感器等;技術(shù)進(jìn)步后,再逐漸向高端消費(fèi)電池滲透;隨著產(chǎn)品的成熟,最終大規(guī)模踏入電動車與儲能市場,從高端品牌往下滲透,實(shí)現(xiàn)下游需求的全面爆發(fā)。
結(jié)構(gòu)上,現(xiàn)階段電池體系包含部分液態(tài)電解質(zhì)以取長補(bǔ)短。而技術(shù)發(fā)展過程中將逐漸減少液體的使用,從半固態(tài)電池到準(zhǔn)固態(tài)電池,最終邁向無液體的全固態(tài)電池。
應(yīng)用領(lǐng)域上,有望率先發(fā)揮安全與柔性優(yōu)勢,應(yīng)用于對成本敏感度較小的微電池領(lǐng)域,如RFID、植入式醫(yī)療設(shè)備、無線傳感器等;技術(shù)進(jìn)步后,再逐漸向高端消費(fèi)電池滲透;隨著產(chǎn)品的成熟,最終大規(guī)模踏入電動車與儲能市場,從高端品牌往下滲透,實(shí)現(xiàn)下游需求的全面爆發(fā)。
















