介绍全固态锂电池的优缺点
来源：宝鄂实业
2019-12-08 22:34
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全固态锂电池的优缺点。固态电池需要冷却吗?全固态锂电池能够提供更好的安全性、更大的容量和更快的充电速度，被普遍认为是下一代电池技术的发展方向，已经成为电池行业上下游企业的竞争之地。固态锂电池在未来可能会逐渐取代传统的锂电池。
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全固态锂电池优势
1. 高安全性能。与传统锂电池的电解质相比，锂电池不容易发生短路，系统温度相对较低，电池爆炸的可能性较小。
2. 高的能量密度。能量密度一直是锂电池发展的瓶颈之一，而固体电解质不仅具有良好的电化学性能，而且体积小、稳定性好，可以负载更多的高压阴极材料，大大提高了能量密度。
3.良好的循环性能。将固体电解质用于锂电池后，在充放电过程中不会形成SEI膜(固体电解质界面膜)和锂枝晶现象，大大提高了锂电池的循环和使用寿命。
4. 重量轻。在传统的锂离子电池中，隔膜和电解质加起来占电池体积的40%和质量的25%，固体电解质自然会减少体积和质量。
固态锂电池
1. 过度界面阻抗。固体电解质与电极材料之间的界面处于固态，因此电极与电解质之间的有效接触能力较弱，导致固体材料中的离子输运动力学较低。
2、快速充电比较困难。由于电池的高阻抗和导电性，大的内阻阻碍了充电和容量损失。
3.成本太高。固态电解质制造的不成熟和固态界面的优化足以保持固态电池的高成本。
固态电池需要冷却吗?
前期丰田在各种场合反复阐述全固态电池的特性。除了重要的高安全性特点外，还解决和满足了长距离行驶、快速充电的需求，同时不需要冷却，体积可减少一半。
数据显示，所有固态电池的耐热性(80 ~ 120℃)和阻燃性(200℃)都远远高于液态电解质锂离子电池。这与电解质的形态和结构直接相关。提高了全固态电池的耐热性，保证了安全性。弱化了对水冷系统的依赖，符合解决成本与体积矛盾的思路。
全固态电池中使用的固体电解质是区别于液态有机电机分解的主要特征材料。目前主要研究的固体电解质有氧化物和硫化物两种。目前包括丰田的全固态电池，主要基于硫化物型全固态电池的研究。
目前使用的液体电解质电池并非都是带有水冷板的热管理系统。早在日本的NissanleafEV，其产品设计就一直依赖于电池外壳的自然冷却，没有冷却板。因此，固态电池大大减少了对冷却系统的依赖。
结论:固态电池在安全性、可靠性、能量密度、循环寿命等方面具有明显优势，被业界认为是理想的下一代电池技术体系。根据分析，准固态锂电池将在2020年实现工业化，全固态锂电池最终将在2025年实现工业化。
