鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：1869次 | 2018年09月19日
固態(tài)電池全面分析：2020準(zhǔn)固態(tài)，2025全固態(tài)
1．基于安全和能量密度上的優(yōu)勢(shì)，固態(tài)電池已成為未來(lái)鋰電池發(fā)展的必經(jīng)之路。
2．分類(lèi)：液態(tài)／凝膠態(tài)只含有液體電解質(zhì)，半固態(tài)（Halfsolid）液體電解質(zhì)質(zhì)量百分比＜10％，準(zhǔn)固態(tài)／類(lèi)固態(tài)（Nearlysolid）液體電解質(zhì)質(zhì)量百分比＜5％，全固態(tài)（AllSolid）不含有任何液體電解質(zhì)。
3．電解質(zhì)：準(zhǔn)固態(tài)電池將以聚合物復(fù)合電解質(zhì)為主，薄膜固態(tài)電池以氧化物復(fù)合電解質(zhì)為主，全固態(tài)電池以硫化物復(fù)合電解質(zhì)為主。
4．產(chǎn)業(yè)化：2020年前采用高鎳正極＋準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)＋硅碳負(fù)極實(shí)現(xiàn)300Wh／Kg，2025年前采用富鋰正極＋全固態(tài)電解質(zhì)＋硅碳／鋰金屬負(fù)極電池實(shí)現(xiàn)400Wh／Kg，2030年前燃料／鋰硫／空氣電池實(shí)現(xiàn)500Wh／Kg
電池發(fā)展必經(jīng)之路
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
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%
1．九大優(yōu)勢(shì)：安全性能雙提升
固態(tài)電池，是一種使用固體正負(fù)極和固體電解質(zhì)，不含有任何液體，所有材料都由固態(tài)材料組成的電池。
液態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池有7大短板
固態(tài)電池相比于傳統(tǒng)的鋰離子電池，實(shí)現(xiàn)了安全與性能雙提升
1）目前安全性最高
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
2）能量密度高
一是電壓平臺(tái)提升，負(fù)極金屬鋰，正極高電勢(shì)材料，電化學(xué)窗口5V以上
二是減輕電池重量，電極間距可以縮短到微米級(jí)，內(nèi)部串聯(lián)后簡(jiǎn)化電池外殼及冷卻系統(tǒng)模塊，提高系統(tǒng)能量密度
三是材料體系范圍大幅提升，對(duì)于鋰－硫電池，可阻止多硫化物的遷移，對(duì)于鋰－空氣電池，可以防止氧氣遷移至負(fù)極側(cè)消耗金屬鋰負(fù)極。
值得特殊說(shuō)明的是，如果不改變現(xiàn)有正負(fù)極體系，單純把液體電解質(zhì)更換為固體電解質(zhì)，是無(wú)法從根本上提升能量密度的。
3）循環(huán)壽命長(zhǎng)
4）工作溫度范圍寬
5）薄膜柔性化
6）回收方便
7）可快速充電
液態(tài)鋰電池于過(guò)度快充時(shí)會(huì)產(chǎn)生「枝晶」，引發(fā)電池短路而起火爆炸的危險(xiǎn)，理論上固態(tài)鋰電池則可避免此危險(xiǎn)發(fā)生，當(dāng)然目前還只是理論。
8）多功能封裝
9）生產(chǎn)效率提高
2．電池發(fā)展必經(jīng)之路
按照《中國(guó)制造2025》確定的技術(shù)目標(biāo)，2020年鋰電池能量密度到300Wh／kg，2025年能量密度達(dá)到400Wh／kg，2030年能量密度達(dá)到500Wh／kg。
基于高鎳三元＋硅碳負(fù)極材料，現(xiàn)有體系的鋰電池的能量密度很難突破300Wh／kg。
鑒于安全和能量密度上的優(yōu)勢(shì)，固態(tài)電池已成為未來(lái)鋰電池發(fā)展的必經(jīng)之路。
我們認(rèn)為，2020年前高鎳正極＋準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)＋硅碳負(fù)極實(shí)現(xiàn)300Wh／Kg，2025年前富鋰正極＋全固態(tài)電解質(zhì)＋硅碳／鋰金屬負(fù)極電池實(shí)現(xiàn)400Wh／Kg，2030年前燃料／鋰硫／空氣電池實(shí)現(xiàn)500Wh／Kg，核聚變電池是人類(lèi)社會(huì)終極能源方式，詳情請(qǐng)參考上篇文章《汽車(chē)動(dòng)力電池技術(shù)路線圖——固態(tài)風(fēng)口，核能終結(jié)！》
