锂离子电池的优缺点分析
来源：宝鄂实业
2019-04-22 12:27
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1、安全性能高。安全是最重要的，仅凭这一点固态电池就有了很大的优势。那么为什么固态电池安全性高呢？因为液态的电解质短路时，温度升高，将电解质点燃而发生爆炸。但固态电解质不可燃、无腐蚀、不挥发、不存在漏液问题。
2、能量密度高。能量密度高主要是因为固态电解质一般拥有较宽的电化学窗口，就像一个个小框一样，因此可以装更多的高电压正极材料。加上固态电池体积小、稳定，可以让电池管理更为简化，能量密度自然会大大提高。
3、相对较轻。在传统锂离子电池中，隔膜和电解液加起来占据了电池中近40%的体积和25%的质量，而使用固态电解质自然就可以减小体积和质量。
4、循环性能强。固态电解质解决了液态电解质在充放电过程中形成的固体电解质界面膜的问题和锂枝晶现象，大大提升了锂电池的循环性和使用寿命。
缺点：
1、界面阻抗过大。固态电解质与电极材料之间的界面是固-固状态，因此电极与电解质之间的有效接触较弱，离子在固体物质中传输动力学低。
2、快充比较难。电池的阻抗、电导率等问题表现出来就是内阻大，就会阻碍充电，而且因为内阻大，在充电过程中会造成能量的损失，这部分能量的浪费是无法忽视的问题。
3、成本价格高。成本是阻止商业化的最大因素，没有利润，自然没有市场。固态电池制备工艺不够成熟，电池使用数据收集不全面。仅是在全固态电池的电解质制造，固-固界面优化这两个核心问题技术上的不成熟就足够让固态电池的成本居高不下了
上升到电池组的层面则情况将更加复杂，在充电过程中不同单体电池的充电电压和充电电流并不一致，必然造成动力电池的充电时间要超过单体电池。这就意味着虽然采用常规充电技术也能在30分钟内将单体电池充电至容量的一半，但电池组肯定会超过这一时间，这在一定程度上意味着快速充电技术的优势并不是十分明显。
另外，在锂离子电池的使用(放电)过程中，其容量的消耗与放电时间并不是线性关系而是随时间加速下降。比如某款电动汽车满电的行驶里程为200公里，那当它正常行驶100公里后，动力电池可能还剩下80%的容量，当电池容量剩下50%时，电动汽车也许就只能够行驶50公里了。锂离子电池的这种特性告诉我们，仅仅将动力电池的电量充到一半或者80%，并不能够满足电动汽车实际使用需要。比如Tesla宣传较多的快速充电技术，在笔者看来其实也是噱头大过实用，而且频繁的快充必将恶化电池的使用寿命和性能，并且带来严重的安全隐患。
既然锂电本质上就不适合快充，那么理论上而言换电模式可以弥补其快充缺点。虽然将动力电池设计成可插拔式会带来整车结构强度问题以及电气绝缘方面的技术难题，而且还有电池标准和接口的超级难题，但笔者个人认为，这个模式不失为解决锂电快充难题的一个技术上(也仅仅是在技术层面上而言)比较可行的办法。
