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電池專(zhuān)題

全固態(tài)電池的最大優(yōu)勢(shì)是什么,什么是全固態(tài)電池的最大優(yōu)勢(shì)呢、

來(lái)源:寶鄂實(shí)業(yè)    2019-04-13 14:33    點(diǎn)擊量:

1.最大優(yōu)勢(shì)是安全耐用。內(nèi)部無(wú)液體,無(wú)流動(dòng)性,電池可承受穿釘、切開(kāi)、剪開(kāi)、折彎。發(fā)生危險(xiǎn)后,無(wú)強(qiáng)燃燒性,不易發(fā)生爆炸。

 

2.長(zhǎng)壽命:充放電次數(shù)長(zhǎng)達(dá)40000-100000次

 

3.能量密度高:質(zhì)量能量密度高,相同體積的電池重量更輕;體積能量密度高,相同質(zhì)量的電池體積更小。

 

4.耐高電壓:不會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)有機(jī)電解液高電壓下電解液分解現(xiàn)象。。

 

此外,全固態(tài)電池將突破現(xiàn)有鋰電池的生產(chǎn)方式:不必封入液體,可以簡(jiǎn)化電池外裝,從而能以卷對(duì)卷方式制造大面積的電池單元。可將多個(gè)電極層疊,并在電池單元內(nèi)串聯(lián),制造出12V或24V的大電壓電池單元。

 

全固態(tài)電池也有一些需要解決的問(wèn)題:

 

1.固體電解質(zhì)材料導(dǎo)電率低(《10-3S/cm),內(nèi)阻較大,高倍率放電時(shí)壓降較大,近期難以解決電池快充問(wèn)題,低溫性能有待進(jìn)一步提高。固態(tài)電解質(zhì)的電導(dǎo)率隨著溫度上升也會(huì)有明顯的提高,因此全固態(tài)電池高溫工作性能好。

 

2.固態(tài)電解質(zhì)/電極間界面阻抗大,界面相容性較差,界面鋰離子電導(dǎo)率較低,固態(tài)電解質(zhì)在充放電過(guò)程中體積膨脹和收縮,導(dǎo)致界面容易分離。

 

3.有待設(shè)計(jì)和構(gòu)建與固態(tài)電解質(zhì)相匹配的電極,研究和開(kāi)發(fā)出適合于固態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池體系。

 

4.目前無(wú)機(jī)體系的固態(tài)電池很多采用CVD/PVD等復(fù)雜的工藝制備,生產(chǎn)(沉積薄膜)速度慢,成本昂貴,單體電池容量小,只適合做小型電子器件用的電池。

 

隨著動(dòng)力電池技術(shù)的飛速發(fā)展,這些問(wèn)題的解決只是時(shí)間問(wèn)題。預(yù)計(jì)全固態(tài)電池車(chē)輛大概在2019年在中國(guó)出現(xiàn),全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化是必然趨勢(shì),也是未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)革命性變革的重要因數(shù)。目前世界各國(guó)競(jìng)相推動(dòng)全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化。這將是未來(lái)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)最激烈的領(lǐng)域。

 

1.充電過(guò)程:正極中的鋰離子從活性物質(zhì)的晶格中脫嵌,通過(guò)固體電解質(zhì)向負(fù)極遷移,電子通過(guò)外電路向負(fù)極遷移,兩者在負(fù)極處復(fù)合成鋰原子、合金化或嵌入到負(fù)極材料中

 

2.放電過(guò)程:與充電過(guò)程恰好相反,此時(shí)電子通過(guò)外電路驅(qū)動(dòng)電子器件。

 

固體電解質(zhì)除了傳導(dǎo)鋰離子,也充當(dāng)了隔膜的角色,電解液、電解質(zhì)鹽、隔膜與黏接劑聚偏氟乙烯等都不需要使用,大大簡(jiǎn)化了電池的構(gòu)建步驟。

 

全固態(tài)電池按電解質(zhì)分類(lèi):

 

1.無(wú)機(jī)全固態(tài)鋰電池-無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)組成的鋰離子電池

 

2.聚合物全固態(tài)鋰電池-以有機(jī)聚合物電解質(zhì)組成的鋰離子電池

 
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