固态电池有什么优势 固态电池有什么缺点
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固态电池将会成为未来新能源电动车的主要主力,它所带来的优势是非常明显的,能够提升电池热量,安全性也更高,固态电池有什么优势和缺点?下面本站小编就来说说。
固态指的是固态电解质,固态电池实际上是固态电解质锂离子电池。固态电解质密度更高,结构更坚固,可以让更多带电离子聚集在一端,传导更大的电流,进而提升电池容量。
使用固态电解质,带来一个很大的好处,它既可以当电解质用,也可以当隔膜用,这样电池结构变得更简单了,生产也能够简化。同样的空间中可以放下更多用来储存能量的阳极和阴极材料,意味着能够存储更多的能量。
固态电解质能够在更宽的电压范围下工作,同样有利于增加能量存储密度。
与液态电池相比,固态电池最突出的优点是安全性。固态电解质不可燃;能够在更高的温度范围工作,如-50℃~200℃;固态电解质没有腐蚀性,不会发生漏液现象;固态电解质也不会挥发。
固态电池的电极材料可以沿用现在液态电池的材料体系,比如使用三元锂或者磷酸铁锂作为阴极材料,使用石墨和硅作为阳极材料,甚至可以使用金属锂作为阳极,大幅提高电池的能量密度。
固态电池发热量低,不需要特殊的冷却系统,液态电池通常需要水冷,固态电池只需要风冷就可以了。
因为安全性更高,固态电池还可以做得更紧凑,甚至比现在液态电池的CTP结构或者刀片结构更进一步,做成只有一两个或者几个单体电池的电池包。
液态电池目前已经接近能量存储密度极限,而固态电池的理论能量存储密度极限是液态锂离子电池的2~10倍。
总之,固态电池的理论能量密度比液态电池高得多;固态电池的结构更简单生产成本更低;固态电池可以使用更便宜的材料,能够进一步降低生产成本;固态电池的理论寿命更长,甚至有可能使用30年不坏;固态能够在更高的温度范围工作,因此电动汽车冬季续航不会打折扣。
固态电池的缺点也很明显,采用固体固体电解质和电极后,导电率降低,其次是固态电解质与电极之间的接触问题,电解质和正负极材料的集成、生产技术和工艺等对于固态电池都是当下面临的挑战。
就目前固态电池所面临的的技术问题,固态电池产业的大规模量产预估在2025年之后。
而且固态电池现在的技术难度很高,所以生产效率很低,导致成本高居不下,大概是三元锂电池的几十倍,导致无法大规模应用,也算是固态电池的一大缺点,因为电动汽车不是顶级超跑,是要成为未来主流的一种车型。
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