
1. 三元锂电池和固态电池的区别主要在于电解质的性质。液态电解质是三元锂电池的核心组成部分,而固态电解质则是固态电池的关键。
2. 三元锂电池使用的是凝胶或聚合物形式的液态电解质,这了电池在重量上的进一步降低。由于单个电池组的能量密度有限,因此需要将多个电池组串联起来,这增加了整体的重量。
3. 三元锂电池在正极材料高镍化、负极材料硅碳化和电解液的优化方面已取得进展,但预计在未来3至5年内将达到性能极限(能量密度上限约350Wh/kg),这仍然无法满足动力电池对安全性、能量密度和成本的苛刻要求。
4. 相比之下,固态电池在电解质方面表现出更大的潜力,无论是在安全性还是能量密度方面,都受到了学术界和产业界的广泛关注。
5. 液态电解质在高温下易不稳定,存在可燃风险,尤其在车祸情况下可能引发严重火灾。此外,在低温环境下液态电解质容易凝固,影响电池的续航能力。液态电解质还会腐蚀电池内部组件,并在充放电过程中形成晶枝,这些都会缩短电池的使用寿命。
6. 固态电池则使用固态电解质,不存在液态电解质的这些问题。固态电池在结构上与传统锂离子电池相似,充电和放电过程也类似,但由于没有液体电解质,电池内部结构更为紧凑,体积更小,因此能量密度更高。
7. 理论上,如果用同样体积的固态电池替换电动车内的锂离子电池,电容量可以增加一倍以上。而且,固态电池更轻,也不需要像锂离子电池那样需要复杂的监控、冷却和保温系统,这使得车辆可以利用更多的空间放置电池,从而显著提高电动车的续航里程。