CTM蓄电池关于固态电池应用前景的探讨

固态电池是一种运用固态电解质代替传统液态电解质的电池技能。相较于传统锂离子电池，固态电池具有更高的能量密度、更好的安全性和更长的运用寿数，从根本上处理了锂离子电池的漏液、热失控及易燃易爆等安全问题，一起提升了电池的能量密度和运用寿数。自上世纪50年代科学家开端研讨固态锂电池以来，经过70余年的开展，固态电池技能已逐渐走向产业化。现在在电动汽车、便携式电子设备、航空航天、医疗设备、储能体系等范畴有着重大的应用潜力[1]。

要害词：固态电池；技能道路；商场前景

1 固态电池的优势

固态电池相对于传统的液态锂离子电池的首要优势在于其大大降低了热失控的危险，然后进步了安全性。

热失控是指电池在恒压充电时电流和电池温度产生一种积累性的增强效果并逐渐损坏。一般情况下，电池在极端条件下引起的热失控会导致连锁反应。当内部电池受到热、机械或电的滥用时，可能会导致单个电池的热量失控。当单个电池失去控制时，会导致电池周围的温度迅速上升。热失控电池很可能会进一步燃烧或爆破，然后引起周围电池的热失控。热失控电池的延伸会导致电池组的热失控，然后引发更多非同寻常的安全事故[2]。

‌‌固态电池的安全性好的首要原因在于其运用‌固体电解质，不易燃、不蒸发，大大降低了电池产生热失控的危险，然后减少了走漏、过热或爆破等意外事故的可能性‌。研讨表明，固态电解质隔阂循环进程构成细密层，抑制正负极气体串扰，延伸热失控的产生时间；聚合物网络捆绑锂盐，抑制活性成分之间的剧烈反应，进步热失控的特征温度。

以国内某公司280Ah固态储能电芯为例，依据循环实测+仿真数据，预测其循环次数可超越7000次，-20℃的放电容量坚持率96.09%，要害安全功能测试：（1）针刺（3mm）未产生失控，电芯大面温升60℃；（2）外部短路情况下未产生失控，电芯大面温度40℃；（3）极限加热180℃持续5h未产生热失控；（4）极限充电，0.5C持续过充至25V，电池不冒烟、不起火、不爆破。‌

2 固态电池的技能道路

国内的固态锂电池企业现在首要挑选基于固液混合电解质的固态电池和硫化物基全固态电池两种研制道路，详细优缺陷对比如表1所示。尽管增加液态电解质可能会在一定程度上降低热稳定性，但采用固液混合电解质大规划生产固态电池的工艺更兼容现在液态锂离子电池的制作技能和设备。综合考虑资料和设备等要素，半固态电池在短期内更具可行性，并且现已处于量产前夕。

表1：全固态锂离子电池与半固态锂离子电池对比

3 商场前景剖析

固态电池技能因其在安全性、能量密度和循环寿数等方面的优势，商场前景广阔。

电动汽车行业是固态电池技能的首要推动力。跟着电动汽车商场的快速扩张，对高能量密度、快速充电和长续航路程的需求日益增长，固态电池可以满意这些需求，供给比传统锂离子电池更优的功能。

便携式电子设备范畴也将从固态电池技能中获益。跟着消费者对设备续航才能和安全性的期望进步，固态电池可以供给更轻浮、更安全且续航时间更长的处理方案。

在航空航天和军事范畴，固态电池的高能量密度和安全性使其成为要害使命的抱负挑选。它们可以为卫星、无人机和其他需求高能量输出的设备供给动力。

4 固态电池在储能体系应用剖析

储能商场被视为锂电池的未来增长点。在大力开展可再生动力的布景下，储能技能对处理可再生动力发电的间接性、波动性和不可控性问题具有重要意义。储能商场的开展有助于进步电力体系的动力利用效率，提升动力供应的可持续性和经济性。依据CNESA全球储能项目库的统计，2023年全年中国新式储能商场新增装机规划达到23.12GW/49.16GWh，依照装机容量来看，2023年装机规划已超越2022年的3倍。其间，锂离子电池在新式储能中占据绝对主导地位，比重达97%。

在储能体系中，固态电池的应用也显示出巨大的潜力。跟着可再生动力的遍及，对高效、可靠的储能处理方案的需求也在增加。固态电池因其高能量密度和长循环寿数，有望在电网储能和家庭储能体系中发挥重要效果。