鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2018年12月18日
三元鋰電池地位真的會被固態(tài)鋰電池取代嗎?
11月19日,第二屆鋰電池技術與產業(yè)發(fā)展論壇在昆山召開。在論壇開幕式上,清陶(昆山)能源發(fā)展有限公司邀請參會嘉賓參觀了國內首條建成投產的固態(tài)鋰電池產線。據悉,這條生產線可日產1萬只固態(tài)電池,電池的能量密度可達400Wh以上,目前產品將主要投用于特種電源、高端數碼等領域,并預計將在2020年進入動力電池領域,為車企提供電池。此消息一出,幾乎是業(yè)界轟動。
動力電池對于電動車來說就如同“心臟”一般,并且價格也占據整車的半數以上,因此,電池技術對于新能源行業(yè)的發(fā)展至關重要,如果無法突破目前水性鋰電池電容量的“瓶頸”,整個行業(yè)很有可能陷入較為困頓的局面。在未來,不僅僅是家用車,就連交通工具可能都要應用電力能源,屆時對電池的要求將會更高。因此,可塑性更高的固態(tài)電池就成為了許多企業(yè)努力的方向,包括豐田、寶馬、奔馳、大眾等國際知名車企,以及日本經濟省出資聯合的各大企業(yè),都已開始著手布局這個領域。
在昆山清陶公司的這次產線展示中,人們看到了這一幕:僅有指甲蓋厚度的電池包在被剪刀剪斷后,不僅沒有爆炸,甚至還在正常供電。此外,即使將其彎折上萬次,電池容量衰減也沒有超過5%,并且針刺后電池進水沒有燃燒或爆炸。事實上,固態(tài)鋰電池的確具備非常多的優(yōu)點,因固態(tài)電解質具有不可燃、無腐蝕、不揮發(fā)、不漏液的性質,不會使車輛發(fā)生自燃事件,大大加強了安全性,的確是一種理想的電動車電池材料。
目前主流電動車普遍使用的三元鋰電池,其實存在一定的缺陷,因為無論從化學結構是電池結構來說,三元鋰材料都非常容易發(fā)熱。如果不能把壓力及時傳導出去,電池就有爆炸的風險,今年發(fā)生的數起電動車自燃事件,也大半有此緣故。且就續(xù)航角度而言,三元鋰電池的單體能量密度目前也面臨瓶頸,很難有所突破。如果要提高能量密度,只能增加鎳的含量或者添加CA,但高鎳的熱穩(wěn)定性很差,容易產生劇烈反應。因此,目前只能在電池容量與安全性之間做出取舍。
即使是非常擅長科技與技術研發(fā)的豐田也表示,固態(tài)電池在2030年才能實現量產,可見固態(tài)電池的研發(fā)還是存在部分難題。事實上,固態(tài)電池由于不需要液體的浸潤,僅需要固態(tài)電解質將正負極片隔開,那么金屬物質材料的選擇就變得非常關鍵。而目前這項技術最大的挑戰(zhàn)也就在于,由于固態(tài)電解質電導率總體低于液態(tài)電解液,這導致了目前固態(tài)電池的倍率性能整體偏低,內阻較大,所以固態(tài)電池暫時無法滿足快充要求。不過,導電率與溫度關系非常大,因此溫度較高的狀態(tài)下工作,會使得電池更好地發(fā)揮性能。此外,電池的導電率要維持在正常的水平,電流過高過低都有可能引起其他問題。
如今,以松下、寧德時代為首的企業(yè)的三元鋰電池研發(fā)技術已經是“爐火純青”,即使是在短時間內將固態(tài)鋰電池研發(fā)出來,也難以實現量產。畢竟,一項新的技術走向世界時,總是需要企業(yè)擁有相應的產品量產能力,才能實現大面積的推廣與應用。盡管目前的固態(tài)鋰電池還面臨著很多的問題,在能量密度上也暫時沒有太大的優(yōu)勢,但其的確擁有非常高的安全性,如果能研發(fā)出合適的金屬材料,或許整個動力電池行業(yè),都將迎來新的突破。這也是我們希望看到的,畢竟不懈鉆研,才是真正的科研精神。
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