相较于传统锂电池,固态锂电池的优势是什么?
相较于传统锂电池,固态锂电池的差别在于电解质固态化。全固态锂电池与传统锂电池一样,包括电池各单元(正极、负极、电解质),其工作原理与传统锂电池的原理相同。固态锂电池平安性及高能量密度的性能优势突出。固态锂电池在继承传统锂电池的优点根底上,平安性、能量密度等方面有了大幅进步。那么,作为固态锂电池的优势表现在哪?
1、能量密度提升
一是电压平台的提升,电池能量密度将增大。有机电解质电化学窗口有限,难以兼容金属锂负极和新研发的高电势正极资料,但是固态电解质比有机电解液普遍具有更宽的电化学窗口,有利于进一步提升电池的能量密度。二是固态电解质能阻隔锂枝晶生长,资料应用体系范围大幅提升,为具有更高能量密度空间的新型锂电技术奠定根底。目前全固态锂电池研发可提供的能量密度根本可达300-400Wh/kg。
2、循环性能加强
液态电解质在充放电过程中可与锂离子发作不可逆反响,构成固体电解质界面膜(SEI),会招致活性物质和电解质的损失,降低了库伦效率。而固态电解液处置了固体电解质界面膜(SEI)的问题和锂枝晶现象,大大提升了锂电池的循环性和运用寿命(例如LIPON做电解质资料,理想状况下循环性能表现优秀,循环45000次左右)。
3、平安性极高
与传统锂电池相比,全固态电池最突出的优点是平安性。液态电解质易燃易爆,以及在充放电过程中锂枝晶的生长容易刺破隔阂,惹起电池短路,构成平安隐患。而固态电解质不可燃、无腐蚀、不挥发、不存在漏液问题,也抑止了锂枝晶现象,因此全固态电池具有极高平安性。
4、适用范围扩展
固态电解质赋予固态锂电池构造紧凑、范围可调、设计弹性大等特性,固态电池既能够设计成厚度仅几微米的薄膜电池,用于驱动微型电子器件,也可制成大容量动力电池,用于动力和储能范畴。此外,固态资料内在的上下温稳定性,为全固态电池在更宽的温度范围(工作温度范围约为-25C到60C)内工作提供了根本保证。
锂电池将要面临的现状是什么样子呢?下面宝鄂实业公司为大家分析一下,我国锂电池回收现状,市场上动力锂电池的回收主体主要有回收小作坊、专业回收公司,缺乏以动力锂电池生产企业或电动汽车企业为主体的回收体系。同时,国产动力锂电池型号众多、电池包结构不统一,组装工艺和技术千差万别,拆包过程对生产线的整体技术要求非常高。而市场上的回收企业规模大小不一,工艺设备落后,也无法避免少数不具有回收资格的企业非法从事废旧动力锂电池回收。但如果交由依法注册纳税的正规企业,取得资质并按照国家标准排放,势必会在回收价格上缺乏竞争力,尽管梯次利用在理论上是一种非常好的方案,但对目前的锂电池来说却很难实行。
在处理废旧动力电池上,我们面对的难点也很多,首先,动力电池本身就比一般的电池质量大,处理的复杂程度也一般的电池难的多。其次,对于动力锂电池本身来说,回收企业收到的电池包括各种形态、尺寸、规格、封装形式、设计工艺和串并联成组形式,以及多样化服役时间、应用车型和使用工况等诸多因素,使得拆解时涉及到多种封装夹具,企业很难实现大规模批量化拆解,也给“梯次利用”带来很大困难。
同时动力锂电池拆解还会涉及到重金属、有机电解液等,这又会涉及环保方面问题,对动力锂电池回收再利用而言,每个环节都至关重要。电池系统设计完全不同使得无法采用同一套拆解流水线适合所有的电池包和模组,导致电池拆解时极为不便。国内大多依靠人工拆解,工人的技能水平直接影响着电池回收过程效率。同时由于电池包本身具有高能量,可能会出现短路、漏液等情况,进而造成起火或爆炸,导致人员伤亡和财产损失。
因此,不管是政府还是锂电池厂家,都要对锂动力电池的回收问题给予重视,目前国内汽车动力锂电池回收产业的运营模式总体还处于摸索阶段,需要产业上下游一起成立产业联盟,建立健康的产业链,寻找可行的盈利点。未来随着产业规模的扩大、行业标准和法律法规的逐步健全,回收渠道和回收成本则将成为该产业竞争的核心。
锂离子动力电池需要进行冷却,避免出现电池过热的情况,更何况其所含液态电解质具有易燃性。若电池受损,极易将其引燃。要解决这类问题,或许要耗费五年时间,但应该能将锂离子电池的能量密度提升至350瓦时/千克。然而,若想要实现锂离子电池能量密度翻番,最少还要等上十年。因此锂电池的发展还需要进步一去探索,其决定着电动汽车行业的发展前景。