鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:906次 | 2019年06月19日
全固態(tài)電池有什么特點(diǎn)
前期,豐田在各種不同場(chǎng)合,多次闡述其研發(fā)的全固態(tài)電池特點(diǎn),除了重要的高安全特性,還解決和滿(mǎn)足了長(zhǎng)續(xù)駛里程需求,快充電特性,同時(shí),還不需要冷卻,體積可以縮減一半。
在早期,豐田執(zhí)行副總裁勒羅伊(DidierLeroy)這樣描述,豐田在固態(tài)電池技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面處于領(lǐng)先地位,可以讓電池更安全,體積變的更小。
“ExecutiveVicePresidentDidierLeroybelievesToyotaistheleaderinsolid-statebatterytechnologyintermsofintellectualproperty.Heseesthemasa"game-changer"withthepotentialtodramaticallyimprovedrivingrange.
Leroysaid:Toyota'ssolid-statebatteriesarebasedonlithiumiontechnologybutcanoperateatahighertemperaturethancurrentlithiumionbatteries.Theydonotrequirecoolingandthusaremuchsmaller.”
讓我們掀開(kāi)全固態(tài)電池關(guān)鍵指標(biāo)一角,探究一下這些特點(diǎn)的生成原因。
全固態(tài)電池耐熱特性、低溫特性、倍率特性突出
來(lái)自KentaroYOSHIDAandKeizoHARADA“All-Solid-StateLithiumBatterieswithWideOperatingTemperatureRangeMitsuyasu”對(duì)基于硫化物全固態(tài)電池做的幾項(xiàng)測(cè)試(主要針對(duì)小容量電池的測(cè)試):
高溫耐受性測(cè)試:電池在高溫170℃規(guī)定的充放電(Thetestconditionswereaconstantcurrentof0.3mAcharge/discharge,chargedto0.3mAh,anddischargedto3.0V)、循環(huán)條件下,可以觀(guān)察到,容量在高溫下,非常穩(wěn)定,變化很小,也就是說(shuō),副反應(yīng)并沒(méi)有顯著的增加。
低溫耐受性測(cè)試:電池在低溫-40℃規(guī)定的充放電(Thetestconditionswereaconstantcurrentof0.02mA,chargedto0.02mAh,anddischargedto3.0V)、循環(huán)(試驗(yàn)條件為恒流0.02mA,充至0.02mAh,放電至3.0V)條件下,可以觀(guān)察到,容量因低溫影響,也是非常小的,仍然有很穩(wěn)定的放出和充入。
放電倍率特性:常溫下,在24C高倍率下放電,容量為低速率0.5C下的89%,說(shuō)明該電池具有優(yōu)良的功率特性。
上述測(cè)試條件,相比現(xiàn)在的商業(yè)化動(dòng)力電池確實(shí)還有很大的局限性和差距,但是固態(tài)電池從娘胎里帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)還是非常明顯的,在如此高的溫度條件,表現(xiàn)如此穩(wěn)定,安全性可見(jiàn)一斑。
對(duì)于一般液態(tài)電解質(zhì)電池,其策略保護(hù),高溫>50℃進(jìn)入報(bào)警狀態(tài);70℃進(jìn)入熱失控風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。低溫環(huán)境,<0℃限制充電電流。電池在很窄的15~45℃范圍內(nèi)才能穩(wěn)定的工作。同時(shí),為了保證電池系統(tǒng)的壽命,溫差范圍要求控制在<5℃。
全固態(tài)電池大大降低了對(duì)冷卻系統(tǒng)的依賴(lài)
有資料顯示,全固態(tài)電池耐熱性在(80~120℃)、阻燃性(200℃),均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有應(yīng)用的液態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池。這主要與電解質(zhì)形態(tài)和結(jié)構(gòu)有直接的關(guān)系。
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