固態(tài)電池與鋰電池有什么區(qū)別?
固態(tài)電池從推出概念開始就因?yàn)槠漭^高的能量密度和安全性備受電池行業(yè)的關(guān)注,被很多朋友拿來(lái)與鋰電池比較,但是對(duì)于不了解電池的朋友來(lái)說(shuō),很難理解固態(tài)電池與鋰電池有什么區(qū)別,下面就簡(jiǎn)單來(lái)介紹一下吧。
從電池結(jié)構(gòu)原理和材料上來(lái)說(shuō):
固態(tài)電池相關(guān)于傳統(tǒng)鋰離子電池優(yōu)點(diǎn)比較明顯。首先就是體積,由于不要電解液和隔膜,由固態(tài)電解質(zhì)取代,相同的能量密度下,固態(tài)電池的厚度會(huì)更小。其次就是重量方面,在使用固態(tài)電解質(zhì)后,石墨負(fù)極可用金屬鋰替代,以減輕負(fù)極材料的用量,使整個(gè)電池重量明顯減輕。同時(shí),更高的安全性,更好的快速充電能力也是其較目前鋰離子電池的優(yōu)勢(shì)。固態(tài)電池的負(fù)極使用的是金屬鋰制作的,電解質(zhì)則是固體無(wú)機(jī)或高分子材料,能量密度可不是普通鋰離子電池可以相比的,會(huì)比鋰離子電池高出20%~30%不等。在集成進(jìn)電動(dòng)汽車時(shí),固態(tài)電池還具有結(jié)構(gòu)緊湊、規(guī)??烧{(diào)、設(shè)計(jì)彈性大等利于整車集成的特點(diǎn)。
從裝車后的續(xù)航能力來(lái)說(shuō):
以目前電動(dòng)汽車為例,目前使用鋰電池的續(xù)航里程為500公里左右,假如采用固態(tài)電池技術(shù)可以將其續(xù)航里程提升至750公里。但目前來(lái)說(shuō),受成本、技術(shù)方面的因素影響,固態(tài)電池短時(shí)間內(nèi)比較難實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。由此可見,固態(tài)電池在單位體積能量密度方面要比鋰電池大,具有更大的電池容量。
安全性也是固態(tài)電池的另一大優(yōu)點(diǎn)。重要使用液態(tài)鋰離子電池選擇使用的液態(tài)有機(jī)電解液極其出現(xiàn)爆炸現(xiàn)象,但是開始使用固態(tài)電池的話,電池的安全性能就可以大幅度的提升。清華學(xué)院副教授李亮表示,由于固態(tài)電池具備不易燃的特點(diǎn),而且液態(tài)電池液也不會(huì)在其中出現(xiàn),腐蝕性也是不存在的,電池的安全性因此也會(huì)更高。符合未來(lái)電池的發(fā)展趨勢(shì)。
目前來(lái)看,世界主流汽車制造商紛紛將電氣化視為未來(lái)發(fā)展要地,新能源汽車相對(duì)來(lái)說(shuō)在電氣化領(lǐng)域布局并不算超前,但電氣化戰(zhàn)略影響不可謂不大。根據(jù)新能源汽車行業(yè)相關(guān)資料公布的電動(dòng)化戰(zhàn)略發(fā)展情況,從各國(guó)在固態(tài)電池方面的布局來(lái)看,豐田技術(shù)較為領(lǐng)先,其2010年就推出硫化物固態(tài)電池,2014年該電池實(shí)驗(yàn)原型能量密度達(dá)到400Wh/kg。截止到2017年二月,豐田固態(tài)電池相關(guān)專利數(shù)量達(dá)到30件,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它公司。據(jù)豐田高管透露,豐田將在2020年實(shí)現(xiàn)硫化物固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化。此外,三星也取得了一定成果,利用硫化物類固體電解質(zhì)試制出2000mAh、175Wh/kg的壓層型全固態(tài)二次電池。
國(guó)內(nèi)公司CATL在硫化物固態(tài)電池方面也比較成熟,目前正加速開發(fā)EV用硫化物全固態(tài)鋰金屬電池。另外,值得注意的贛鋒鋰業(yè)在近期完成了第一代固態(tài)電池研發(fā)中試線項(xiàng)目,其樣品已經(jīng)通過(guò)中汽研汽車檢驗(yàn)中心的檢測(cè),并且該項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)無(wú)成功實(shí)踐先例,屬于國(guó)際領(lǐng)先的技術(shù)突破,預(yù)計(jì)在2019年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。