固态电池将是新能源汽车的主流应用方向？
时间:2021-03-11 09:31来源:充电桩沙龙 作者:综合报道
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固态电池是一种电池科技。与现今普遍使用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同的是，固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。由于科学界认为锂离子电池已经到达极限，固态电池于近年被视为可以继承锂离子电池地位的电池。固态锂电池技术采用锂、钠制成的玻璃化合物为传导物质，取代以往锂电池的电解液，大大提升锂电池的能量密度。
固态电池的概念早在上世纪70年代就已经出现了，在1991年左右固态电池实现了商业化，目前耳机中所使用的微型锂电池就是一种固态电池。当时的固态电池以薄膜电池形态出现，而当时其未获普及的原因是因为固态薄膜电池存在着容量小，成本高等缺点，但它能进行商业应用，也证明了固态电池技术还是具有可行性。
随着新能源汽车以及物联网等新兴应用的逐渐普及，尤其是新能源汽车，它对于续航里程、安全性、充电时间等方面都有着较高要求，电池成为关键中的关键。而随着传统液态锂电池不断接近其应用极限，固态电池逐渐进入公众视线。
传统液态锂电池因为其充放电原理被科学界称为“摇椅式电池”，摇椅两端为电池的正负两极，中间为液态电解质。锂电子在摇椅两端来回运动，在锂电子从正极到负极的过程中，完成了电池的充放电。而在这一过程中，存在着诸多安全隐患，如过度充电，电池容易发热，造成电解液气胀、分解、自燃甚至爆炸等情况。固态电池的充放电原理和液态电池相同，唯一不同的是它的电解质为固态，它相对于液态电解质拥有诸多优势：
1)能量密度高。固态电池采用固态电解质后，就不需要使用嵌锂的石墨负极，而是直接使用金属锂作为负极，这样可以减轻负极材料的用量，从而提高整个电池的能量密度。
2)体积小。传统液态锂电池中的隔膜和电解液占据了整个电池质量的将近25%，采用固态电解质后，正负极之间的距离可以缩短至最小的十几微米，这样电池的厚度和质量都大大下降了。
3)更高的安全性。传统电池因为电解液为液体，在高温状态下可能会发生上述描述过的一系列安全隐患问题，而固态电池却不存在这些问题，具有更高的安全性。
近日，有多家媒体报道称，蔚来即将发布的150kWh电池包不再采用行业主流的液态锂电池技术，而是固态电池技术，最早明年上车。目前已有多家车企布局固态电池，比如丰田、大众、宝马分别提出了2022年、2025年以及2026年推出搭载固态电池电动车的目标。
不过需要注意的是，固态电池并非完美，缺点也很明显，例如采用固态电解质和电极之后，要直接面临导电率低的问题，同时，电解质和正负极材料的集成、生产技术和工艺等都是挑战。
(责任编辑：子蕊)
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