固態(tài)電池、鋰離子電池有哪些差別？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2021-07-12 09:08
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鋰離子電池采用液態(tài)電解質(zhì)，有重量、安全性與壽命的問題
固態(tài)電池與鋰離子電池的主要差異在電解質(zhì)。鋰離子的電解質(zhì)是液態(tài)的，以凝膠體、聚合物的形式存在，讓電池的重量難以下降。此外，單一鋰電池組的能量不高，因此必須將多個(gè)電池組串聯(lián)，讓重量進(jìn)一步增加。工程、制造與安裝電池組的成本占電動車整體成本很大的比例。
除了重量問題，電解質(zhì)也具有可燃性，在高溫下不穩(wěn)定，有熱失控的問題，若發(fā)生車禍，可能會導(dǎo)致嚴(yán)重火災(zāi)。電解質(zhì)在低溫也容易凍結(jié)，降低電池的續(xù)航力。另外，電解質(zhì)會腐蝕電池的內(nèi)部組件，充放電的過程也會產(chǎn)生晶枝（dendrites），降低電池的容量、性能與壽命。
固態(tài)電池的電解質(zhì)為固態(tài)，能量密度高
固態(tài)電池內(nèi)部沒有沉重的液態(tài)電解質(zhì)，而是玻璃、陶瓷或其他材料形式的固態(tài)電解質(zhì)。固態(tài)電池的整體結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)鋰離子電池相似，充放電方式也大同小異，但因?yàn)闆]有液體，所以電池內(nèi)部更緊密，體積更小，能量密度增加。若將電動車內(nèi)的鋰離子電池改用同樣體積的固態(tài)電池取代，電容量理論上可以提升2 倍以上。
而且固態(tài)鋰電池的重量較輕，也不需要鋰離子電池的監(jiān)測、冷卻和保溫系統(tǒng)，底盤能空出更多空間放置電池，讓電動車?yán)m(xù)航力大增。
另外，固態(tài)電池的充電速度比鋰離子電池快，也沒有腐蝕性的問題，壽命更長。關(guān)于工作溫度，固態(tài)電池具有熱穩(wěn)定性，也不會在低溫凍結(jié)，對生活在中高緯度的使用者，這能確保電動車的續(xù)航力。
總結(jié)來說，固態(tài)電池有4 大優(yōu)點(diǎn)：
▌能量密度高
▌充電速度快
▌壽命較長
▌熱穩(wěn)定性佳
固態(tài)電池的問題：成本高昂且不易量產(chǎn)
然而，固態(tài)電池的內(nèi)部構(gòu)造緊密，容易受到熱脹冷縮的影響，若設(shè)計(jì)不當(dāng)，可能會影響內(nèi)部結(jié)構(gòu)；晶枝的問題也沒有被解決，電池結(jié)構(gòu)可能會被破壞。
但最重要的是，固態(tài)電池成本高昂且不易量產(chǎn)。固態(tài)電池并不是新的發(fā)明，它們已經(jīng)應(yīng)用在心律調(diào)節(jié)器、可穿戴設(shè)備與RFID 等小型設(shè)備多年，直到近期，產(chǎn)業(yè)界才開始研究固態(tài)電池在電動車等大型裝置的應(yīng)用，但目前電動車仍是以鋰離子電池為主。
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