介紹全固態(tài)鋰電池的優(yōu)缺點
來源：寶鄂實業(yè)
2019-12-08 22:34
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全固態(tài)鋰電池的優(yōu)缺點。固態(tài)電池需要冷卻嗎?全固態(tài)鋰電池能夠提供更好的安全性、更大的容量和更快的充電速度，被普遍認為是下一代電池技術的發(fā)展方向，已經成為電池行業(yè)上下游企業(yè)的競爭之地。固態(tài)鋰電池在未來可能會逐漸取代傳統(tǒng)的鋰電池。
全固態(tài)鋰電池。JPG
全固態(tài)鋰電池優(yōu)勢
1. 高安全性能。與傳統(tǒng)鋰電池的電解質相比，鋰電池不容易發(fā)生短路，系統(tǒng)溫度相對較低，電池爆炸的可能性較小。
2. 高的能量密度。能量密度一直是鋰電池發(fā)展的瓶頸之一，而固體電解質不僅具有良好的電化學性能，而且體積小、穩(wěn)定性好，可以負載更多的高壓陰極材料，大大提高了能量密度。
3.良好的循環(huán)性能。將固體電解質用于鋰電池后，在充放電過程中不會形成SEI膜(固體電解質界面膜)和鋰枝晶現(xiàn)象，大大提高了鋰電池的循環(huán)和使用壽命。
4. 重量輕。在傳統(tǒng)的鋰離子電池中，隔膜和電解質加起來占電池體積的40%和質量的25%，固體電解質自然會減少體積和質量。
固態(tài)鋰電池
1. 過度界面阻抗。固體電解質與電極材料之間的界面處于固態(tài)，因此電極與電解質之間的有效接觸能力較弱，導致固體材料中的離子輸運動力學較低。
2、快速充電比較困難。由于電池的高阻抗和導電性，大的內阻阻礙了充電和容量損失。
3.成本太高。固態(tài)電解質制造的不成熟和固態(tài)界面的優(yōu)化足以保持固態(tài)電池的高成本。
固態(tài)電池需要冷卻嗎?
前期豐田在各種場合反復闡述全固態(tài)電池的特性。除了重要的高安全性特點外，還解決和滿足了長距離行駛、快速充電的需求，同時不需要冷卻，體積可減少一半。
數(shù)據顯示，所有固態(tài)電池的耐熱性(80 ~ 120℃)和阻燃性(200℃)都遠遠高于液態(tài)電解質鋰離子電池。這與電解質的形態(tài)和結構直接相關。提高了全固態(tài)電池的耐熱性，保證了安全性。弱化了對水冷系統(tǒng)的依賴，符合解決成本與體積矛盾的思路。
全固態(tài)電池中使用的固體電解質是區(qū)別于液態(tài)有機電機分解的主要特征材料。目前主要研究的固體電解質有氧化物和硫化物兩種。目前包括豐田的全固態(tài)電池，主要基于硫化物型全固態(tài)電池的研究。
目前使用的液體電解質電池并非都是帶有水冷板的熱管理系統(tǒng)。早在日本的NissanleafEV，其產品設計就一直依賴于電池外殼的自然冷卻，沒有冷卻板。因此，固態(tài)電池大大減少了對冷卻系統(tǒng)的依賴。
結論:固態(tài)電池在安全性、可靠性、能量密度、循環(huán)壽命等方面具有明顯優(yōu)勢，被業(yè)界認為是理想的下一代電池技術體系。根據分析，準固態(tài)鋰電池將在2020年實現(xiàn)工業(yè)化，全固態(tài)鋰電池最終將在2025年實現(xiàn)工業(yè)化。
