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三元锂电池是固态还是液态
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: 问答叫兽) 问界M5 小鹏汽车P7 AION V 传祺GS8 小鹏P5 理想ONE @2019
三元锂电池和固态电池的区别是什么
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。
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: 问答叫兽) 奔驰S级 问界M5 理想ONE 别克GL8 小鹏P5 小鹏汽车P7 @2019
电动汽车哪种电池最好?
电动车最好的电池类型是三元锂电池、燃料电池和固态电池。三元锂电池能在众多动力电池中脱颖而出,成为主流,与其两大优势密切相关。首先,它能量密度高,能给电动车带来很好的耐久性。其次,三元锂电池的寿命、输出功率和成本控制可以达到一定的平衡,有利于商业化的普及。所以我们看到特斯拉、比亚迪、北汽新能源等电力行业的龙头企业,他们的产品大多是三元锂电池。燃料电池的优势是显而易见的。相比三元锂电池生产和回收过程中的重金属污染,燃料电池更加清洁环保。另外,它是一种发电装置,通过补充氢气可以持续发电,比三元锂电池方便很多。从原理上来说,固态电池和三元锂电池没什么区别,只是液体电解质换成了固体。明显的优势是固态电池比锂离子电池有更好的能量密度和稳定性。固体电池的固体电解质不可燃,不挥发,锂离子电池没有漏液和锂枝晶,更安全。此外,使用固体电解质后,动力电池将变得更轻、更小,甚至更灵活。这意味着固态电池普及后,电动汽车将在空和耐用性上有重大突破。