鉅大LARGE | 點擊量:1400次 | 2019年12月19日
相比起鋰電池,固態電池的優勢在哪里?
據介紹,現在運用最多的高能量密度電池首要是三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池,三元鋰電池在200℃左右就會分解,并釋放出氧分子,焚燒更加劇烈。盡管現在動力電池在電池模塊和系統設計方面,現已采取了先進的電源管理技能、冷卻技能、密封技能、散熱技能等,根本滿意了電動轎車對安全性的要求,但依然存在著熱失控、過熱、起火焚燒等危險。導致其焚燒的根本原因,是鋰離子電池電解質屬于可燃的有機溶液。
處理新動力轎車的動力電池續駛路程和安全問題,自然成為重中之重。
而全固態鋰電池,是一種運用固體電極資料和固體電解質資料,不含有任何液體的鋰電池,首要包含全固態鋰離子電池和全固態金屬鋰電池,不同在于前者負極不含金屬鋰,后者負極為金屬鋰。在現在各種新式電池系統中,固態電池選用全新固態電解質替代當前有機電解液和隔閡,具有高安全性、高體積能量密度,同時與不同新式高比能電極系統(如鋰硫系統、金屬-空氣系統等)具有廣泛適配性,可進一步進步質量能量密度,在進步安全性的同時增加續駛才能,從而有望成為下一代動力電池的處理方案,因而引起中外眾多研討組織、初創公司和一些車企的青睞,天邊轎車便是其中之一。
并且,動力電池是電動轎車最為核心的部件,其功能關于電動轎車的整體功能起著決議性的作用。在電動轎車飛速開展的年代,功能更為強大的電池無疑是各大車企和電池出產廠商永無止境的研制尋求方針。前有國產電動轎車大戶比亞迪棄用磷酸鐵鋰電池,轉投三元鋰電池懷有,后有沃特瑪技能道路過錯,公司土崩瓦解,這正是因為磷酸鐵鋰電池在功能方面無法跟上電動轎車開展的步伐。在電動轎車高續駛路程剛需的推進下,能量密度潛力更高的三元鋰電池替代曾經被廣泛選用的磷酸鐵鋰電池成為了電動轎車開展中的必經進程。但是,技能的開展不或許一成不變,隨著電動轎車范疇繼續性的擴張,以及日趨老練,電動轎車關于電池才能密度的需求也在繼續增加,固態電池逐步成為眾車企尋求的新方針。
固態電池有明顯優勢
日前,一條充電1分鐘,續駛800公里的消息招引了業界的眼球,把人們的視線聚焦到了固態電池上。盡管這條由菲斯克公司所披露的消息依然有許多值得商討之處,但至少說明固態電池優勢明顯,有望成為新動力轎車動力電池開展新的方向。
現在新動力轎車大多運用的都是傳統的鋰離子電池,都含有液態有機電解質,不含液態電解質的固態電池優勢許多。中南大學化學化工學院教授劉洪濤在承受《我國轎車報》記者采訪時介紹,相較于現在運用的液態鋰電池,固態電池具有六大明顯優勢。
一是高安全功能,傳統鋰離子電池選用有機液體電解液,在過度充電、內部短路等反常的情況下,電池容易發熱,形成電解液氣脹、自燃乃至爆炸,存在嚴重的安全隱患。而許多無機固態電解質資料不可燃、無腐蝕、不揮發、不存在漏液問題,聚合物固體電解質比較于含有可燃溶劑的液態電解液,電池安全性也大幅進步。
二是高能量密度,固態鋰電池負極可選用金屬鋰,電池能量密度有望到達300~400Wh/kg乃至更高,其電化學安穩窗口可達5V以上,可匹配高電壓電極資料,進一步進步質量能量密度;沒有液態電解質和隔閡,減輕電池重量,緊縮電池內部空間,進步體積能量密度;安全性進步,電池外殼及冷卻系統模塊得到簡化,進步系統能量密度。
三是循環壽命長,有望防止液態電解質在充放電過程中繼續形成和成長SEI膜的問題和鋰枝晶刺穿隔閡問題,大大進步金屬鋰電池的循環性和運用壽命。
四是作業溫度規劃寬,固態鋰電池針刺和高溫安穩性極好,如全部選用無機固體電解質,最高操作溫度有望到達300℃,從而防止正負極資料在高溫下與電解液反響或許導致的熱失控。
五是出產功率進步,無需封裝液體,支持串行疊加排列和雙極組織,可削減電池組中無效空間,進步出產功率。
六是具備柔性優勢,全固態鋰電池可以制備成薄膜電池和柔性電池,相關于柔性液態電解質鋰電池,封裝更為容易、安全,未來可運用于智能穿戴和可植入式醫療設備等。
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