固態(tài)電池和鋰電池有什么區別?
目前電動(dòng)車(chē)、儲能系統使用的大多是鋰離子電池,雖然它們能量密度高、充電速度快,卻有安全性等問(wèn)題。因此,產(chǎn)業(yè)界正積極開(kāi)發(fā)固態(tài)電池,期待它能取代傳統的鋰離子電池,那固態(tài)電池和鋰電池有什么區別呢?
一、什么是固態(tài)電池
固態(tài)電池是一種電池技術(shù)。與當今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同,固態(tài)電池是使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池。
二、什么是鋰電池
鋰電池是一種以鋰金屬或鋰合金為正負極材料,使用非水電解質(zhì)溶液的電池。 1912年,Gilbert N. Lewis首先提出并研究了鋰金屬電池。 1970年代,MS Whittingham提出并開(kāi)始研究鋰離子電池。由于鋰金屬非?;顫姷幕瘜W(xué)性質(zhì),鋰金屬的加工、儲存和使用對環(huán)境的要求非常高。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,鋰電池已經(jīng)成為主流。
三、固態(tài)電池與鋰電池的區別
鋰離子電池采用液態(tài)電解質(zhì),有重量、安全性與壽命的問(wèn)題固態(tài)電池與鋰離子電池的主要差異在電解質(zhì)。鋰離子的電解質(zhì)是液態(tài)的,以凝膠體、聚合物的形式存在,讓電池的重量難以下降。此外,單一鋰電池組的能量不高,因此必須將多個(gè)電池組串聯(lián),讓重量進(jìn)一步增加。工程、制造與安裝電池組的成本占電動(dòng)車(chē)整體成本很大的比例。
除了重量問(wèn)題,電解質(zhì)也具有可燃性,在高溫下不穩定,有熱失控的問(wèn)題,若發(fā)生車(chē)禍,可能會(huì )導致嚴重火災。電解質(zhì)在低溫也容易凍結,降低電池的續航力。另外,電解質(zhì)會(huì )腐蝕電池的內部組件,充放電的過(guò)程也會(huì )產(chǎn)生晶枝(dendrites),降低電池的容量、性能與壽命。
固態(tài)電池的電解質(zhì)為固態(tài),能量密度高
固態(tài)電池內部沒(méi)有沉重的液態(tài)電解質(zhì),而是玻璃、陶瓷或其他材料形式的固態(tài)電解質(zhì)。固態(tài)電池的整體結構與傳統鋰離子電池相似,充放電方式也大同小異,但因為沒(méi)有液體,所以電池內部更緊密,體積更小,能量密度增加。若將電動(dòng)車(chē)內的鋰離子電池改用同樣體積的固態(tài)電池取代,電容量理論上可以提升2 倍以上。
而且固態(tài)鋰電池的重量較輕,也不需要鋰離子電池的監測、冷卻和保溫系統,底盤(pán)能空出更多空間放置電池,讓電動(dòng)車(chē)續航力大增。
另外:固態(tài)電池的充電速度比鋰離子電池快,也沒(méi)有腐蝕性的問(wèn)題,壽命更長(cháng)。關(guān)于工作溫度,固態(tài)電池具有熱穩定性,也不會(huì )在低溫凍結,對生活在中高緯度的使用者,這能確保電動(dòng)車(chē)的續航力。
最后:固態(tài)電池集成到電動(dòng)汽車(chē)中還具有結構緊湊、規??烧{、設計靈活性大等特點(diǎn),有利于整車(chē)集成。
以上固態(tài)電池和鋰電池有什么區別就介紹到這里,通過(guò)以上介紹相信大家已經(jīng)對固態(tài)電池和鋰電池的區別已經(jīng)了解了!
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