固态电池有什么优势和缺点?固态电池安全性更高
2023-09-01
更新时间:2023-09-01 09:48:25 作者:有品生活网
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。固态电池相较于传统液态电池具有以下优势:
1. 提升电池热量:固态电池能够更有效地传递和释放热量,避免了液态电池的热失控问题,有效防止了电池过热引起的安全隐患。
2. 更高的安全性:固态电池由于不含液态电解质,因此避免了电解液泄漏、挥发等问题,大幅度降低了火灾和爆炸的风险。
虽然固态电池有着明显的优势,但也存在一些缺点:
1. 高成本:固态电池的制造技术相对复杂,目前成本较高,限制了其商业化应用的推进速度。
2. 低能量密度:固态电池中的固态电解质导致其能量密度相对较低,无法与传统液态电池相媲美,影响了电动车的续航里程。
尽管如此,随着技术的不断进步和研发投入的增加,固态电池在未来有望逐渐克服这些缺点,成为电动车的主要能源选择。
固态电池有什么优势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。
固态电池有什么缺点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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