目前大規(guī)模商業(yè)化的鋰二次電池普遍采用有機碳酸酯類的液態(tài)電解質，易泄露、易燃燒、易爆炸等安全問題限制了該類電解質的進一步應用。

 

　　全固態(tài)聚合物電解質(all-solid-state polymer electrolytes，ASPEs)電池具有安全性能好、能量密度高、工作溫度區(qū)間廣、循環(huán)壽命長等優(yōu)點，是鋰離子電池領域的研究熱點之一。ASPEs通常還具有優(yōu)異的力學性能，可以很好地抑制鋰金屬電極在充放電過程中的枝晶生長，所以在鋰金屬電池領域也具有十分重要的應用前景。

 

　　研究較多的幾種ASPEs體系，包括聚氧化乙烯(PEO)基體系、聚碳酸酯基體系、聚硅氧烷基體系、聚合物鋰單離子導體體系。

 

　　PEO基ASPEs是研究最早且研究最多的一類ASPEs材料，但其高結晶性造成室溫Li+遷移困難、離子電導率低等問題，所以研究人員研發(fā)了一系列降低PEO結晶度、提升體系離子電導率的改性手段。

 

　　聚碳酸酯基ASPEs主鏈結構中含有強極性碳酸酯基團而且室溫無定形態(tài)，使得鋰鹽更容易解離，且室溫離子電導率一般較PEO基要高，是比較有潛力的PEO基ASPEs替代材料。

 

鋰電池用全固態(tài)聚合物電解質的研究進展

 

　　除了碳鏈聚合物，玻璃化轉變溫度較低的聚硅氧烷基ASPEs體系也因為其較高的離子電導率受到研究人員關注。

 

　　在鋰電池充放電過程中，Li+才是有效載荷子，電解質中陰離子的遷移會增加電解質體系的濃差極化，所以陰離子不發(fā)生遷移、Li+遷移數接近于1的聚合物鋰單離子導體也是一類具有研究價值的ASPEs材料。

 

　　關于全固態(tài)聚合物電解質的應用前景及未來發(fā)展方向，PEO基體系的研究重點在于發(fā)展有機-無機復合體系、聚碳酸酯基體系的研究重點在于發(fā)展與其它聚合物的共混體系、聚硅氧烷基體系的研究重點在于增強體系力學性能、聚合物鋰單離子導體體系的研究重點在于設計離子電導率更高的新型聚陰離子鋰鹽。動力電池的性能除了取決于材料之外，還與其體系、結構、工藝有著莫大的關系。

 

　　威高東生是國內首家采用有機無機復合膜技術，獲得多項專利，隔膜技術登錄為國家科技成果。其隔膜為三維多孔材料復合膜區(qū)別于日美的結構復合膜，是國際首家采用此技術制備三元動力聚合物鋰離子電池企業(yè)，其膜特點熱蠕變小，交換通道多，比表面積大，安全穩(wěn)定性高，結合”多孔電極”疊片技術，即隔膜為三維多孔結構，電極本身也是多孔結構，因此電極反應的真實比表面積要高于傳統液態(tài)體系鋰離子電池8-10倍。離子的導電通道多且遷移路程較短，因而加快了離子交換速度，電池工作時可以放出大的電流產熱低。此外，高繞度高曲度多孔結構比表面積大吸液率保液率高，離子快速交換化學摩擦產熱低，極化產熱小。電池工作產熱小。

 

　　據了解，威高東生的采用外嵌網狀集流體技術及表面預處理技術，電流分布均勻，散熱好，控制膨脹不脫粉，接觸電阻小，循環(huán)壽命長，通過單元片的疊加形成電堆，容量設計空間大。采用相分離技術，無游離態(tài)電解質存在，使電池的安全性能大幅度提升。這種疊片工藝的優(yōu)點是，采用網狀集流體，可瞬間分散大電流，分散高熱量?？伤苄詮?，形狀不受限制，可做成三角形，圓形等任意形狀，最薄可達0.5mm。

 

　　在采訪中，筆者特別提到之前發(fā)生的幾起電動汽車碰撞起火事故。王慶生總經理表示，事故發(fā)生之后對行業(yè)產生了很大的沖擊波，國家隨之提升了動力電池的安全指標。但是更需要完善整體系統的健壯性，電池-電控-BMS管理-充電機技術-客戶使用 整個鏈條要鏈接要系統化，每個環(huán)節(jié)都有可能造成安全隱患。威高東生擁有全系統解決方案，從材料到電池，從均衡、BMS到充電管理，到客戶使用及一站式服務是國內少有的。并且是2012年首家三元聚合物鋰電池組通過201所認證企業(yè)，其產品結構和設計均具有較高的安全性，且通過了UL、CE、Rohs、TUV、SGS、UN38.3 TS16949等安標認證。