固态电池在低温环境下表现如何?电池放电效率会有所降低吗?
上述测试条件,相比现在的商业化动力电池确实还有很大的局限性和差距,但是固态电池从娘胎里带来的优点还是非常明显的,在如此高的温度条件,表现如此稳定,安全性可见一斑。
对于一般液态电解质电池,其策略保护,高温>50℃进入报警状态;70℃进入热失控风险区。低温环境, <0℃限制充电电流。电池在很窄的15~45℃范围内才能稳定的工作。同时,为了保证电池系统的寿命,温差范围要求控制在 <5℃。
全固态电池大大降低了对冷却系统的依赖
有资料显示,全固态电池耐热性在(80~120℃)、阻燃性(200℃),均远远高于现有应用的液态电解质的锂离子电池。这主要与电解质形态和结构有直接的关系。
全固态电池使用的固体电解质,是区别于液态有机电机解质的主要特征材料,现在主要研究的有两种类型,氧化物和硫化物。目前包括丰田的全固态电池,主要是基于硫化物类型全固态电池研究。
早在日本Nissan leaf EV车上,一直延续着没有冷却板,依靠电池壳体自然冷却产品设计。
对于EV电池系统,主要满足较低倍率的充放电功率需求,在冷却方面对热管理表现的没有功率型的HEV明显。但是在低温环境,环境适应性是得不到满足的。所以说,对于全温度的工况需求,更多的增加了水冷板式的热管理系统。
这本身也是矛盾的。现有庞大的水冷系统,从成本角度,体积方面,都是不利的。
全固态电池耐热性温度范围放大,安全性得到了保障。削弱了对水冷系统的依赖性。契合了解决成本和体积矛盾的想法。
尽管全固态电池如此诱人,但是,还不能停止现有热管理技术的发展的脚步。
丰田表示,其全固态电池仍需10年的发展才能成熟。
全固态电池要想全面大批量投入生产和应用,还需要很长的一段时间。
丰田表示:“我们将小批量的试产开始,用于试点项目,我们永远不会在客户身上做实验。2030年,可能是更现实的时间节点”。下图是丰田技术路线规划表。
热管理高效和节能,需要继续探索和研究