全固態(tài)鋰電池優(yōu)缺點,固態(tài)電池需要冷卻嗎

來源：存能電氣  日期：2019-09-03 09:52  瀏覽量：次

　　全固態(tài)鋰電池優(yōu)缺點，固態(tài)電池需要冷卻嗎？全固態(tài)鋰電池由于能提供更好的安全、更大的容量、更快的充電，被公認(rèn)是下一代電池技術(shù)路線的發(fā)展方向，也成了各大電池產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)的必爭之地。全固態(tài)鋰電池在未來或?qū)⒖梢月〈鷤鹘y(tǒng)的鋰電池。

　　全固態(tài)鋰電池優(yōu)點

　　1、安全性能高。與傳統(tǒng)鋰電池的電解質(zhì)相比，其不易發(fā)生短路，體系溫度相對較低，因此，電池比較不會發(fā)生爆炸。

　　2、能量密度高。一直以來能量密度是鋰電池發(fā)展的瓶頸之一，而固態(tài)電解質(zhì)不僅有較好的電化學(xué)性能，而且體積小、穩(wěn)定，因此可以裝更多的高電壓正極材料，使能量密度大大提高。

　　3、循環(huán)性能好。鋰電池使用固態(tài)電解質(zhì)后，其在充放電過程中不會形成SEI膜（固體電解質(zhì)界面膜）和出現(xiàn)鋰枝晶現(xiàn)象，這樣大大提升了鋰電池的循環(huán)性和使用壽命。

　　4、重量輕。在傳統(tǒng)鋰電池中，隔膜和電解液加起來占據(jù)了電池中近40%的體積和25%的質(zhì)量，而使用固態(tài)電解質(zhì)自然就可以減小體積和質(zhì)量。

　　全固態(tài)鋰電池缺點

　　1、界面阻抗過大。固態(tài)電解質(zhì)與電極材料之間的界面是固-固狀態(tài)，所以電極與電解質(zhì)之間的有效接觸能力較弱，致使離子在固體物質(zhì)中傳輸動力學(xué)低。

　　2、快充比較難。由于電池的阻抗及電導(dǎo)率都較大，所以較大內(nèi)阻阻礙充電和容量易損失。

　　3、成本高。其固態(tài)電解質(zhì)的制造和固-固界面優(yōu)化這兩技術(shù)的不成熟，則足夠使固態(tài)電池的成本居高不下了。

　　固態(tài)電池需要冷卻嗎？

　　前期，豐田在各種不同場合，多次闡述其研發(fā)的全固態(tài)電池特點，除了重要的高安全特性，還解決和滿足了長續(xù)駛里程需求，快充電特性，同時，還不需要冷卻，體積可以縮減一半。

　　有資料顯示，全固態(tài)電池耐熱性在（80～120℃）、阻燃性（200℃），均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有應(yīng)用的液態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池。這主要與電解質(zhì)形態(tài)和結(jié)構(gòu)有直接的關(guān)系。全固態(tài)電池耐熱性溫度范圍放大，安全性得到了保障。削弱了對水冷系統(tǒng)的依賴性，契合了解決成本和體積矛盾的想法。

　　全固態(tài)電池使用的固體電解質(zhì)，是區(qū)別于液態(tài)有機電機解質(zhì)的主要特征材料，現(xiàn)在主要研究的有兩種類型，氧化物和硫化物。目前包括豐田的全固態(tài)電池，主要是基于硫化物類型全固態(tài)電池研究。

　　現(xiàn)在應(yīng)用的液態(tài)電解質(zhì)電池，也并非都是裝備有水冷板的熱管理系統(tǒng)。早在日本NissanleafEV車上，一直延續(xù)著沒有冷卻板，依靠電池殼體自然冷卻的產(chǎn)品設(shè)計。所以全固態(tài)電池大大降低了對冷卻系統(tǒng)的依賴。

　　總結(jié)：由于在安全性、可靠性、能量密度、循環(huán)壽命等多方面性能優(yōu)勢明顯，固態(tài)電池被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是較為理想的下一代電池技術(shù)體系。有分析稱2020年準(zhǔn)固態(tài)鋰電池會實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，到2025年全固態(tài)鋰電池將最終實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。