本文目录一览：
- 1、液态电解质变成固态就是固态电池，其实并没有这么简单
- 2、三元锂电池和磷酸铁锂电池，哪种电池更容易发生热失控？
- 3、三元锂电池是固态还是液态
- 4、三元锂电池或将淘汰，固态电池才是终极形态？
- 5、三元锂电池和固态电池的区别是什么
- 6、锂硫固态电池测试成功？三元锂电池将何去何从？
液态电解质变成固态就是固态电池，其实并没有这么简单
众所周知，现在只所以发力发展固态电池，不仅考虑到了安全的问题，同时也有能量密度的因素，但很多人对能量密度的提升，仅限于是固态电解质肯定比水更轻，而且对散热系统的要求也没那么高，本身的重量下降了，自然能量密度就提高了。
然而，固态电解质带给电池的改变，其实并没有那么简单。
目前我们所使用的锂离子电池，工作原理是通过锂离子不断在正负极之间往返运动做工的，充电的时候需要让锂离子嵌入到负极，放电就是锂离子从负极回到正极。
为了提高电池的能量密度，就需要提高正极材料的容量，也需要更高的充电电压，才能尽可能多的把锂离子释放出来，这个时候问题就来了，提高正极材料容量没问题，但是液态电解质不支持很高的充电电压。类似于军队想要打胜仗，就必须多带一些人马，现在人马够多了，结果在行军途中遇到一条很宽的河，为了保证安全，不支持很多人同时渡河，否则就会就被河水冲走，过不去足够的人马，那你带再多的人在河这头等着，也是没用的，只能干着急。液态电解质就是这样，支持的充电电压有限，否则液态电解质就会出现被氧化，还会影响到正极材料。
固态电解质在这个时候就充当了桥梁的角色，可以让更多的人同时过河，比游泳快多了。同样更多的人过了河，排兵布阵的方法也更多了，也就是负极的选择也更多了，甚至可以用上锂来做负极，这是液态电解质时代有着极高的难度，因为不知道液态电解质跟锂接触会发生什么，出现一系列的问题，技术人员是想都不敢想的，但是用上了固态电解质，这个问题就迎刃而解了。又反过来可以支持更加广泛的正极材料，也就是说在正负极都可以选用能量密度更高的材料，提升电池的能量密度。
如此一来，就会发现，固态电池相对我们现在熟悉的磷酸铁锂和三元锂电池，还真不是液态电解质把固态那么简单。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
三元锂电池和磷酸铁锂电池，哪种电池更容易发生热失控？
随着汽车电动化进程的不断加快，纯电动汽车也受到了很多消费者的关注。目前纯电动汽车主要搭载的是三元锂电池，部分车型使用的是磷酸铁锂电池。那么这两种电池相比，哪种电池更加容易发生热失控呢？
其实不论是三元锂电池还是磷酸铁锂电池，均属于液态锂离子电池，如果在使用过程中电池发生形变，就容易产生锂枝晶现象，那么就有热失控的风险。但是三元锂电池和磷酸铁锂电池在组成上有所不同，所以热失控的风险等级也是有高有低，其中三元锂电池更加容易发生热失控。
对于三元锂电池来说，当电池的温度度升高的到一定程度时,由于高温度分解，负极表面上的SEI膜将直接与电解液接触，并产生氧化反应。随着温度的升高的，化学反应会继续加剧，从而产生大量的热量，而引起一系列的放热反应，但是对于磷酸铁锂电池来说，由于能量密度更低，这种情况会有所缓解。
除了以上两种电池之外，目前很多电池厂商和汽车生产厂商为了提高电池的稳定性和能量密度，也开始着手研发固态电池。所谓固态电池就是采用固体电解质的电池，这种电池温度工作范围更广，而且有效地避免了液态锂离子电池出现的锂枝晶现象，所以稳定性更强，也就更加不容易发生热失控。
不过就目前来看，固态电池的发展依然存在较多的阻碍，而最主要的表现就是生产成本较高以及倍率性能较低，导致充电时间较长。所以，汽车电池行业的发展还仍需不断推进。不知i大家是怎么认为的呢？
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三元锂电池是固态还是液态
【太平洋汽车网】三元锂电池是固态，相较于传统的三元锂电池来说，固态电解质具有不可燃性、无腐蚀性、无挥发、不会漏液等特性，也不会出现车辆发生自燃的情况，对于安全性的提升无疑是巨大的，所以固态电池一定会是日后新能源汽车发展的重要材料。
作为电动汽车的“心脏”，动力电池与目前大热的新能源汽车一样备受瞩目。
其中，锂离子电池因其具有能量密度高、自放电率低、循环效率高，循环寿命长等特点，颇受新能源汽车产业的青睐，市场发展潜力巨大。
但目前的锂离子电池技术尚未成熟，安全性不稳定的问题仍然存在。
再加上电池“不定期起火”事故频现，一直刺激着消费者的神经，而发展固态电池技术或将成为破解电动车安全问题的新选择。
“现在所使用的锂离子电池成本较高，技术也不成熟，所产的锂离子电池存在不少安全隐患。”哈尔滨工业大学教授王振波表示。
据了解，近年来大型动力电池事故频发，很大程度上是由于电池内部使用液态电解质。
“是否安全对锂离子电池储能来说非常关键。”清华大学材料学院副教授李亮亮强调，“目前市场上商用的锂离子电池一般都采用有机液态电液，它的缺点是易燃烧，还可能渗漏液体，造成环境污染。”
两个月前在韩国灵岩发生的锂离子电池设备起火事件似乎印证了这一说法。
固态电解质不易燃，还不会产生液态电解液，因此不带腐蚀性，是解决电池安全性问题的有效方法，也符合未来电池发展的趋势。
高安全性是储能电池应用的基础和前提，固态化是解决二次电池安全性的最佳途径。固态锂电池已进入全球加快布局和研发的阶段，很多著名机构都在开发固态锂电池。
目前，包括德国大众、韩国三星、日本丰田和宁德时代在内的众多电池和汽车厂商，都加大了固态电池研发投入，已有部分电池进入装车测试阶段。尽管前景可期，但由于技术和工艺上的种种问题，发展固态电池的道路绝非一帆风顺。
（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）
三元锂电池或将淘汰，固态电池才是终极形态？
先说说固态电池的优势，能量密度高。能量密度的提升原因首先在于使用的电解质更少、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。更高的能量密度，电池也能更轻，降低车身重量。另外就是体积小，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。不仅如此，目前业内几乎公认：负极如果想要锂金属化，使用具有良好力学和化学稳定特性的固体电解质将是有效可行的方案，这可以使电池能量密度与体积密度都得到明显提升。除此之外，其安全性也要更好，但是固态电池有一个问题，就是很难实现快充，另外，对于传统锂电池来说，电解液与电极材料之间的界面会发生复杂的电化学反应，而在此处是固-液界面，传质等过程总体来说比较顺畅。然而到了全固态电池，这个问题就变的比较麻烦了。全固态电池在此处的界面是固-固状态，这里就涉及到了几个核心的材料学问题：界面的润湿、结合、热膨胀匹配，而且这些不只是单纯的科学层面上的挑战——如果固态电池最后要用到汽车上，必须要解决从实验室到工程应用中的一系列问题。 其实固态电池从名字上就能看出它的特性，如果通俗的讲，全固态电池就是里面没有气体、没有液体，所有材料都以固态形式存在的电池。以锂电池为例，一般来说，锂离子电池主要由正极、负极、隔膜、电解液、结构壳体等部分组成，其中电解液使得电流可以在电池内部以离子形式传导。电解液技术是锂电池的核心技术之一，也是现在电池工业中利润很高的一个组成部分。但是锂电池用久后有的会鼓胀，而在更极端的小概率事件下，有的甚至会发生危险，而且现在的锂离子电池的工作温度范围有限，在40 度以上的高温下寿命会急剧缩短，安全性能会也出现很大的问题。相对的，固态电池的能量密度高，自然体积就会比较小，重量轻，安全性还好，可以说很好 的弥补了现在锂电池的一些缺点。但是同样的，目前的全固态锂电池的电解质主要有有机和无机两大体系，成本总体偏高，尤其是无机体系的电池很多采用CVD/PVD等复杂的工艺制备，生产（沉积薄膜）速度慢，成本昂贵，单体电池容量很小，往往只适合做小型电子器件用的电池。所以在汽车领域，并没有太大的竞争优势。 @2019
三元锂电池和固态电池的区别是什么
【太平洋汽车网】固态电池与三元锂锂离子电池的主要差异在电解质。三元锂锂离子的电解质是液态的，以凝胶体、聚合物的形式存在，让电池的重量难以下降。此外，单一锂电池组的能量不高，因此必须将多个电池组串联，让重量进一步增加。
在当前锂离子电池体系下，依靠高镍三元正极、硅碳负极和电解液的组合将在3-5年内达到性能极限（能量密度上限350Wh/Kg），但仍无法彻底满足动力电池对安全性、能量密度与成本的要求。而由于固态电池在安全性与能量密度方面具备更大潜力，近年来受到了学术界与产业界的广泛关注。
锂离子电池采用液态电解质，有重量、安全性与寿命的问题固态电池与锂离子电池的主要差异在电解质。锂离子的电解质是液态的，以凝胶体、聚合物的形式存在，让电池的重量难以下降。此外，单一锂电池组的能量不高，因此必须将多个电池组串联，让重量进一步增加。工程、制造与安装电池组的成本占电动车整体成本很大的比例。
除了重量问题，电解质也具有可燃性，在高温下不稳定，有热失控的问题，若发生车祸，可能会导致严重火灾。电解质在低温也容易冻结，降低电池的续航力。另外，电解质会腐蚀电池的内部组件，充放电的过程也会产生晶枝（dendrites），降低电池的容量、性能与寿命。
固态电池的电解质为固态，能量密度高固态电池内部没有沉重的液态电解质，而是玻璃、陶瓷或其他材料形式的固态电解质。固态电池的整体结构与传统锂离子电池相似，充放电方式也大同小异，但因为没有液体，所以电池内部更紧密，体积更小，能量密度增加。若将电动车内的锂离子电池改用同样体积的固态电池取代，电容量理论上可以提升2倍以上。
而且固态锂电池的重量较轻，也不需要锂离子电池的监测、冷却和保温系统，底盘能空出更多空间放置电池，让电动车续航力大增。
（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）
锂硫固态电池测试成功？三元锂电池将何去何从？
目前纯电动汽车主要搭载的电池为三元锂电池，部分车型使用的是磷酸铁锂电池。这两种电池同属于液态电池，所以在低温条件下内部的化学反应受到抑制，会影响续航表现，这点也深受消费者所诟病。为了缓解这种状况，目前很多车企开始着手研发固态电池。而根据相关媒体报道，英国锂硫电池技术企业OXIS Energy成功测试了一款能量密度为471Wh/kg的电池电芯样品。那么锂硫固态电池测试成功意味着什么呢？
正如上面所说的那样，为了缓解液态电池存在的“畏寒”现象，很多车企开始着手研发固态电池。固态电池采用固体电解质，工作温度范围更广，稳定性更高，而且能量密度要高于液态电池，可以提供更长的续航里程。不过固态电池生产成本同样较高，而且充电速度相对较慢。就生产成本这一项来看，如果使用现有技术制造足以为智能手机供电的固态电池，其成本会达到1.5万美元，而足以为汽车供电的固态电池成本更是高昂。
而英国公司测试锂硫固态电池是以硫元素作为正极，金属锂作为负极的一种锂电池，这种电池的材料理论比容量和电池理论比能量分别高达1675mAh/g和2600Wh/kg。同时，与其他固态电池相比，锂硫固态电池生产成本相对较低，能量密度高，所以该电池的测试成功可以为缓解固态电池生产成本高昂的问题提供新的研究方向，使固态电池的应用可能性大为增加。
当然，锂硫固态电池相比其他固态电池来说虽然生产成本较低，但是存在使用寿命较短的问题，所以固态电池要想真正的应用，仍然任重而道远。
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