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固態電池的缺點是什么?

鉅大LARGE  |  點擊量:8849次  |  2021年04月14日  

問題之一:快充不現實


缺點一就是固態電解質電導率總體偏低,低于它們的前輩液態電解液。這就導致了目前全固態電池的倍率性能整體偏低,內阻較大,高倍率放電時壓降較大,假如想指望該類技術能在近期解決電池快充的問題,基本上是不可能的。


當然了,固態電解質的電導率隨著溫度上升也會有明顯的提高,所以這就導致了一個有趣的現象,就是全固態電池最好或者說必須在高一點的溫度下工作,才能發揮良好的性能。因此目前市面上有些使用全固態電池的產品,實際上都不是在室溫下工作的,最典型的例子就是法國已經在運行的3000余輛使用全固態電池的出租車(電芯能量密度可以達到260Wh/kg,優于現在商用的普通鋰離子電池)。


問題之二:成本依然偏高,制備工藝復雜,技術不夠成熟


目前的全固態鋰離子電池的電解質重要有有機和無機兩大體系,成本總體偏高,尤其是無機體系的電池很多采用CVD/PVD等復雜的工藝制備,生產(沉積薄膜)速度慢,成本昂貴,單體電池容量很小,往往只適合做小型電子器件用的電池。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

因此現在的全固態電池假如要和普通鋰離子電池在傳統市場上競爭,并沒有太大的優勢。發揮全固態電池本身高安全性、高溫穩定性、可能達到的柔性等其它多功能特性,與傳統鋰離子電池在差異化的市場中競爭,可能是全固態電池近期內比較有希望的市場突破方向。


(典型的全固態電池,容量只有1.0mAh,只能給小型電子產品供電)


不僅如此,全固態電池現在的制備技術成熟度總體一般,能形成規模產量的公司非常有限,技術規模化擴產要克服的困難還有很多,仍處于推廣發展期。但是可以預期的是,隨著研發和工業技術的不斷發展,全固態電池中的科學和工藝上的問題會逐漸得到緩解,在未來幾年,該類產品的市場會迎來蓬勃發展的機遇。


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