三元锂电池与固态锂电池的比较
来源：宝鄂实业
2019-12-27 22:57
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三元锂电池与固体锂电池的比较。高安全性是储能电池应用的基础和前提，固态是解决二次锂电池安全性的最佳途径。目前，三元锂电池技术还不成熟。固体锂电池技术的发展或将成为解决电动汽车安全问题的新选择。
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三元锂电池与固体锂电池的比较
1. 三元锂电池组:技术成熟，目前占据市场主流
从产品成熟度的角度来看，美国特斯拉Model3系列取得了突破性进展，Model3即将实现规模化销售，进一步证明了三元锂动力电池的可行性。Model3使用全新的21700电池，比18650电池更长更厚，能量密度增加20%。单电池容量可达3-4.8ah，提高35%。毫无疑问，三元锂电池组已经成为主流产品。
2. 固体锂电池:技术潜力巨大，未来有望成为主流产品
从技术潜力上看，提高三元锂动力电池的能量密度相对困难，但从理论上讲，提高全固态锂电池的能量密度更为可行。首先，对固体锂电池的电压平台进行了改进。固体电解质通常比有机电解质具有更宽的电化学窗口，这有利于进一步提高电池的能量密度。第二，固体电解质可以阻挡锂枝晶的生长，材料应用体系的范围得到了很大的改善，为具有更高能量密度空间的新型锂电池技术奠定了基础。第三，所有固态锂电池的电流能量密度约为400Wh/Kg，最大电势值估计为900Wh/Kg，有超过100%的改进空间。固态锂电池必将成为未来的主流产品。
一般来说，三元锂电池的液体电解质是易燃易爆的，长期使用容易引发“热失控”。在充放电过程中，锂枝晶的生长容易刺穿隔膜，造成电池短路，造成安全隐患。而全固态锂电池具有很高的安全性，其固态电解质不燃、不腐蚀、不挥发、不泄漏。同时也克服了锂枝晶现象，大大降低了全固态锂电池汽车自燃的可能性。
固体锂电池的电解液不需要膜和电解液，也没有泄漏、腐蚀等问题。简化了电池外壳和冷却系统模块，进一步减轻了电池模块的重量，达到了节能的效果。此外，新的阳极和阴极材料可以使电化学窗口超过5V，从根本上提高能量密度，有望达到500瓦时/公斤。
三元锂电池和固体锂电池哪个更好?
目前主流电动汽车普遍使用的三元锂电池组存在一定的缺陷，因为三元锂材料无论从化学结构还是电池结构上都很容易发热。如果压力不能及时传递出去，电池就有爆炸的危险，今年发生了几起电动车自燃事故，也很大程度上是因为这个原因。
通过以上产品、技术和安全性的比较，全固态锂电池在安全性和技术潜力上具有绝对优势，而三元锂电池在产品成熟度和市场渗透率上具有相当大的优势。总体而言，目前的三元锂电池组是纯电动汽车最明智的选择。然而，一旦所有的固体锂电池解决了锂金属稳定性差的问题，就会爆发出强大的产品替代力，或者颠覆动力电池行业格局。
从目前来看，依托三元锂电池组技术的研发，这一目标显然已经无法实现。为了保证动力电池的高能量密度和安全性，固态电池的发展给整个新能源汽车行业带来了光明。因此，固态锂电池被广泛认为是下一代动力电池的正确技术发展方向。
