三元鋰電池與固體鋰電池的比較。高安全性是儲(chǔ)能電池應(yīng)用的基礎(chǔ)和前提，固態(tài)是解決二次鋰電池安全性的最佳途徑。目前，三元鋰電池技術(shù)還不成熟。固體鋰電池技術(shù)的發(fā)展或?qū)⒊蔀榻鉀Q電動(dòng)汽車安全問題的新選擇。

 

三元鋰電池。JPG

 

三元鋰電池與固體鋰電池的比較

 

1. 三元鋰電池組:技術(shù)成熟，目前占據(jù)市場(chǎng)主流

 

從產(chǎn)品成熟度的角度來看，美國(guó)特斯拉Model3系列取得了突破性進(jìn)展，Model3即將實(shí)現(xiàn)規(guī)?；N售，進(jìn)一步證明了三元鋰動(dòng)力電池的可行性。Model3使用全新的21700電池，比18650電池更長(zhǎng)更厚，能量密度增加20%。單電池容量可達(dá)3-4.8ah，提高35%。毫無疑問，三元鋰電池組已經(jīng)成為主流產(chǎn)品。

 

2. 固體鋰電池:技術(shù)潛力巨大，未來有望成為主流產(chǎn)品

 

從技術(shù)潛力上看，提高三元鋰動(dòng)力電池的能量密度相對(duì)困難，但從理論上講，提高全固態(tài)鋰電池的能量密度更為可行。首先，對(duì)固體鋰電池的電壓平臺(tái)進(jìn)行了改進(jìn)。固體電解質(zhì)通常比有機(jī)電解質(zhì)具有更寬的電化學(xué)窗口，這有利于進(jìn)一步提高電池的能量密度。第二，固體電解質(zhì)可以阻擋鋰枝晶的生長(zhǎng)，材料應(yīng)用體系的范圍得到了很大的改善，為具有更高能量密度空間的新型鋰電池技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。第三，所有固態(tài)鋰電池的電流能量密度約為400Wh/Kg，最大電勢(shì)值估計(jì)為900Wh/Kg，有超過100%的改進(jìn)空間。固態(tài)鋰電池必將成為未來的主流產(chǎn)品。

 

一般來說，三元鋰電池的液體電解質(zhì)是易燃易爆的，長(zhǎng)期使用容易引發(fā)“熱失控”。在充放電過程中，鋰枝晶的生長(zhǎng)容易刺穿隔膜，造成電池短路，造成安全隱患。而全固態(tài)鋰電池具有很高的安全性，其固態(tài)電解質(zhì)不燃、不腐蝕、不揮發(fā)、不泄漏。同時(shí)也克服了鋰枝晶現(xiàn)象，大大降低了全固態(tài)鋰電池汽車自燃的可能性。

 

固體鋰電池的電解液不需要膜和電解液，也沒有泄漏、腐蝕等問題。簡(jiǎn)化了電池外殼和冷卻系統(tǒng)模塊，進(jìn)一步減輕了電池模塊的重量，達(dá)到了節(jié)能的效果。此外，新的陽極和陰極材料可以使電化學(xué)窗口超過5V，從根本上提高能量密度，有望達(dá)到500瓦時(shí)/公斤。

 

三元鋰電池和固體鋰電池哪個(gè)更好?

 

目前主流電動(dòng)汽車普遍使用的三元鋰電池組存在一定的缺陷，因?yàn)槿嚥牧蠠o論從化學(xué)結(jié)構(gòu)還是電池結(jié)構(gòu)上都很容易發(fā)熱。如果壓力不能及時(shí)傳遞出去，電池就有爆炸的危險(xiǎn)，今年發(fā)生了幾起電動(dòng)車自燃事故，也很大程度上是因?yàn)檫@個(gè)原因。

 

通過以上產(chǎn)品、技術(shù)和安全性的比較，全固態(tài)鋰電池在安全性和技術(shù)潛力上具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，而三元鋰電池在產(chǎn)品成熟度和市場(chǎng)滲透率上具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)?？傮w而言，目前的三元鋰電池組是純電動(dòng)汽車最明智的選擇。然而，一旦所有的固體鋰電池解決了鋰金屬穩(wěn)定性差的問題，就會(huì)爆發(fā)出強(qiáng)大的產(chǎn)品替代力，或者顛覆動(dòng)力電池行業(yè)格局。

 

從目前來看，依托三元鋰電池組技術(shù)的研發(fā)，這一目標(biāo)顯然已經(jīng)無法實(shí)現(xiàn)。為了保證動(dòng)力電池的高能量密度和安全性，固態(tài)電池的發(fā)展給整個(gè)新能源汽車行業(yè)帶來了光明。因此，固態(tài)鋰電池被廣泛認(rèn)為是下一代動(dòng)力電池的正確技術(shù)發(fā)展方向。