固態(tài)電池是“引爆”電動汽車的催化劑嗎?
來源：寶鄂實業(yè)
2020-03-04 12:03
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固態(tài)電池是“引爆”電動汽車的催化劑嗎?
當(dāng)今，純電動汽車自燃爆炸時有發(fā)生，動力電池尤其是鋰電池的安全是電氣化道路上一個長期揮之不去的問題。無論是較早引進純電力的“新動力”，還是處于轉(zhuǎn)型時期的傳統(tǒng)汽車企業(yè)。就動力電池的安全性和長期使用的穩(wěn)定性而言，很難保證用戶的安全。
所以在車云居看來，電池技術(shù)的發(fā)展將是推動大型汽車公司向純電動轉(zhuǎn)型的催化劑，固態(tài)電池可能是其中之一。
什么是固態(tài)電池
1. 分類和特點
固體電池可分為半固態(tài)鋰電池(液體和固體占一半),準(zhǔn)固態(tài)鋰電池(固體和液體),固態(tài)鋰電池(一些液體),固態(tài)鋰電池,根據(jù)電解液的液體成分的比例,和固體電池的名字叫積極、消極和電解質(zhì)是固體鋰電池。
與目前純電動汽車使用的鋰離子電池或鋰聚合物電池相比，固態(tài)鋰電池可以“省略”間隙信息，而固態(tài)電解質(zhì)本身充當(dāng)間隙，因此固態(tài)鋰電池的結(jié)構(gòu)更接近“三明治”。
需要澄清的是,固體鋰電池,鋰電池充電和放電機理和實踐嵌入鋰離子電極材料和嵌入的過程,但由于固態(tài)電解質(zhì)的密度和結(jié)構(gòu)優(yōu)勢,帶電離子聚集在最后,傳導(dǎo)電流更大,從而提高電池容量,換句話說,相同條件下的體積,固態(tài)電池的鋰離子電池容量將大于實踐。
固態(tài)電池的優(yōu)勢可以歸結(jié)為以下幾點:
更輕:當(dāng)電極和電解質(zhì)進入固態(tài)時，鋰離子電池的數(shù)據(jù)系統(tǒng)會發(fā)生變化，隨著電池能量密度的增加，電池電池、電池組甚至電池組的重量也會增加。當(dāng)時有報道稱，在“試制”階段，全固態(tài)電池的能量密度達到了300-400wh /kg。
稀釋劑:放棄液體電解質(zhì)和間隙數(shù)據(jù)后，正極和負(fù)極之間只剩下固體電解質(zhì)，所以兩極之間的距離可以減少到幾微米或更少。
更穩(wěn)定:雖然固態(tài)陶瓷氧化物電解質(zhì)本身更“脆”，但仍有一定的彈性。配合相應(yīng)的封裝數(shù)據(jù)，電池可以承受上千次，保證功能不會衰減。
更安全:目前，鋰離子電池自燃爆炸的原因有很多，但熱處理失效和鋰枝晶問題仍然是主要因素。所謂熱處理失效，是因為電池組需要上千個電池單體組成，實踐中鋰電池電解液有機物，有可能在高溫下發(fā)生氧化分異或副反應(yīng)與氣體反應(yīng)，形成電池膨脹甚至爆炸;鋰枝晶是電池充放電過程中難以避免的問題。如果樹突之間的電解液間隙滲透，則會在電池內(nèi)部形成短路，導(dǎo)致自燃。雖然固態(tài)電池不是“不可能”的樹突，但它們是可以控制的，而且在所有的固態(tài)電池中，樹突都不容易生長。隨著科技的發(fā)展，樹突的問題也有望得到解決。
此外，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)可知，鋰鈷氧化物電解液的電化學(xué)窗口為4.45v，三元數(shù)據(jù)為4.35v。如果加電壓，會遇到電解液氧化的問題，正電極表面會發(fā)生不可逆的相變。即使在當(dāng)時的“811”電池中，充電電壓也受到高壓電阻電解液的限制。
在固態(tài)電池的情況下，固態(tài)電解質(zhì)的電化學(xué)窗口有望提高到5V，可以適應(yīng)高壓電極的數(shù)據(jù)，甚至在7.4v的時候被報道是可以接受的。此外，固態(tài)電池可以串疊放置，也可以與多個電極一起使用，串接后還可以增加單個電池的可接受電壓。
