全固态锂电池技术及优势介绍
来源：宝鄂实业
2021-07-16 16:53
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固态电池是一种使用固体正负极和固体电解质，不含有任何液体，所有材料都由固态材料组成的电池。相比于以往普通的锂离子电池，全固态锂电池不仅结构更加简单，仅仅只有正负极和固态电解质共同组合而成，同时在使用譬如硫化物等全无机类材料以及PEO基等高分子聚合物材料作为电解质之下，大大提升了电池的安全性和能量密度，具有良好的高温适应发性，彻底解决了以往锂离子充电电池因高温条件下电解液容易出现挥发甚至爆炸的问题，电池的循环寿命也得到有效延长。在全固态锂电池的充电过程中，锂离子将从电池正极的活性物质晶格中脱碳，在固体电解质的帮助下实现向负极的迁移，外电路则负责实现电子向负极的迁移，在负极处二者相互整合成为锂原子等物质之后将被嵌入到负极材料当中。
全固态锂电池优势
优势之一：轻——能量密度高。能量密度的提升原因首先在于使用的电解液/质更少、更薄；然后固态电解质大多数拥有较宽的电化学窗口，因此其可以兼容更多高电压正极材料；不仅如此，全固态电池良好的安全性、高电压化还可以让电池管理系统BMS更为简化，因此最后装车的电池系统能量密度可以提高。
优势之二：薄——体积小。小体积/高的体积能量密度的电池对于消费电子品的重要性无需多言，而对于动力电池来说，相对紧凑的体积仍然是非常重要的。在传统锂离子电池中，隔膜和电解液加起来占据了电池中近40%的体积和25%的质量，而使用全固态体系，有望将这一部分的占比降低。
优势之三：更安全，可靠性更优。消费电子产品电池用量很少，但是一个手机爆炸事件就让大家议论纷纷。我国近年来的电动汽车方面的政策已经逐渐明朗化，要求提升动力电池能量密度，然而在电池高能量密度化，同时要求倍率性能提升背景下，对于电池安全性能的要求只会越来越苛刻。固态电池有望从根本上解决锂枝晶生成、电极材料与电解液存在复杂反应等一系列问题，这样可以明显提升电池服役寿命和使用过程中的可靠性，因此十分重要。
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