固态电池与液态电池的区别是什么？液态锂离子电池电解液主要存在着哪些问题？

我们知道，目前新能源领域以应用液态锂离子电池为主，液态锂离子电池里面含有液态的电解液，锂离子通过电解液在正负极间来回迁移实现电力供应。而全固态锂离子电池里面没有液态的电解液，取而代之的是聚合物类固态电解质（亦或者涂敷在隔膜表面），锂离子的迁移方式主要靠固态扩散。

固态电池与液态电池的差别主要体现在电解液的形态上面，当前液态锂离子电池电解液主要存在着以下几方面问题：

1、重量：一个电芯的重量，电解液可能就要占20-30%左右。（如果不使用液态电解液，电池的重量会降低很多，相应的电芯的能量密度就会增加）。

2、安全性：电解液极度易燃，传统锂离子电池的安全性较差跟电解液是有很大关系的。

3、稳定性：电解液在高电压下不稳定，易氧化分解成气体，导致电芯劣化甚至发生危险。

4、环保：电解液成分是六氟磷酸锂和一些酯类有机化合物、少量其他添加剂，具有一定的腐蚀性和环境毒害。

相比较而言，全固态锂离子电池的能量密度会更高，安全性也会大幅提高，可以承受更高的电压，耐过充性能也会提升，而且基本无环境毒害,代表了未来锂电池的发展方向。

但是也应当注意，全固态锂离子电池并非完美无缺，其最大的一个缺点就是高倍率放电性能极差，原因就是锂离子的固态扩散速度比在溶液里扩散慢得多，因此目前还只能应用在小电流的设备中，而在快充功能方面实现起来就比较困难了。另外一个缺点就是制造技术复杂，成本较高。

作为一种优缺点分明的新型锂离子电池，全固态锂离子电池的高安全性和高能量密度正是当前锂电池业界追求的目标，虽然存在着明显的缺点，但并不妨碍其未来的产业前景。

对于快充缺陷的问题，我们也不必过于耿耿于怀，因为科技的发展和进步总是在不经意间给我们带来振奋和惊喜。据发表在《Energy and Environmental Science》期刊上的一份研究报告显示，已94岁高龄的美国德州大学奥斯汀分校机械工程和材料科学教授 John Goodenough领导的一个团队发明了一种快速充电的低成本全固态电池，该教授称，他们使用固体玻璃电解质代替液体电解质，发现能解决许多今天电池固有的问题。这种电池能在零下 20 摄氏度的极端低温下工作，能量密度是现在锂离子电池的至少三倍，充放电超过 1200 次。

技术和材料的进步，让国内外越来越多的机构和企业看到了固态电池的光明前景，纷纷投入到固态电池的研发和生产中来，国外在这一领域起步较早并取得了一定的成果，大致情况如下：

1.法国博洛雷公司的EV“Bluecar ”配备了其子公司Batscap生产的30kwh金属锂聚合物电池(LMP)采用Li-PEO-LFP材料体系。巴黎的汽车共享服务“Autolib”使用了约2900辆Bluecar。这是世界上首次用于EV的商业化全固态电池。

2.SEEO公司正在供货样品级38Wh、220Wh/kg的电池单元和130~150Wh/kg的电池组。2015年被BOSCH汽车集团收购。

3.德国KOLIBRI电池应用于Audi A2轿车，电池未真正商业化。

4.丰田应用在电动汽车电池体系Toyota prototype: LiCoO2/Li10GeP2S12/In

目前国内从事固态电池研究的机构企业主要有中科院化学所、中科院青岛能源所、中科院宁波材料所、宁德时代、中航锂电、珈伟股份、横店东磁、台湾辉能等，也已经取得了一定的突破

在材料方面，中国科学院宁波材料技术与工程研究所、中国科学院上海硅酸盐研究所合作已经开发了一系列的氧化物和硫化物的粉体、陶瓷片等，已经开始对社会提供样品和供货。

中科院化学研究所在双功能聚合物电解质相关研究中，成功开发出新型双功能聚合物电解质，可用于室温固态金属锂电池。

中科院青岛生物能源与过程研究所在高能量密度固态电池研究中取得进展，针对固态电池发展中固固界面阻抗过大的瓶颈问题提出“原位自形成固态电解质”的解决方案，有效降低界面阻抗和提升电池综合性能。

全固态锂电池作为替代传统锂电的未来电池技术方向之一，已经吸引了众多国内外研究机构和企业进行研发，尽管在固体电解质材料以及成本、工艺上还有相当长的路要走，但面对其巨大的商业价值空间，一定还会有更多类似宝马一样的优秀汽车制造商以及电池企业投入其中，相信随着研发技术的推动和深入，固态电池产业化的步伐离我们越来越近了。

在目前电动机发展趋于迟缓的今天，动力电池技术成了关乎一台新能源车型性能的关键，因此很多车企纷纷押宝在新能源电池领域。目前市面上主流的电动车电池种类大致归为磷酸铁锂、锰酸锂、三元锂以及镍氢电池等几大门类。

说到磷酸铁锂电池，我们一定不得不说目前国内最具规模的新能源车企-比亚迪。

作为全球最先实现磷酸铁锂电池产业化的车企之一，比亚迪所采用的这类磷酸铁锂电池相比早期的锰酸锂电池，虽然在能量密度上并未有太大差别，但其热稳定性是目前动力锂电池中最好的，当电池温度处于500-600℃高温时，其内部化学成分才开始分解，并且穿刺、短路、高温都不会燃烧或爆炸，而相比上面所说的松下钴酸锂电池(180-250℃时就内部化学成分就已处于不稳定状态)，显然，磷酸铁锂电池的安全性要更高一筹。

从深圳出租市场投入运营的比亚迪E6使用效果上看，这些自2010年开始运营的850台E6电动出租车累计总行驶里程已经突破3亿公里，其中单车最高行驶里程超67万公里，至今这些车辆仍然运行良好，这也说明了磷酸铁锂电池的可靠性。

采用磷酸铁锂电池的比亚迪秦。

当然，磷酸铁锂电池最大的痛点在于低温下的充电问题，当温度低于-5℃时，充电效率较低，不适合北方新能源汽车车主在冬天的充电需求，这也成为比亚迪目前最新的混动车型唐100、秦100暂时改用三元锂电池的重要原因。