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固态电池的技术路线? 固态电池的技术难点?

2024-05-15 21:55:22技术研发1

一、固态电池的技术路线?

当下的固态电池行业,主流的技术路径有三种,分别是:聚合物、硫化物、和氧化物。

①聚合物:是最早实现固态电池装车测试的。优点是易加工,与现有的液态电解液的生产设备、工艺都比较兼容,机械性能好且比较柔软。但它的缺点也十分致命,首先是电导率太低,需要加热到60度高温才能正常工作;其次是与锂金属的稳定性较差,无法适配于高电压的正极材料,所以限定了它的能量密度。聚合物的性能上限较低且热稳定性普遍在200度以下,氧化物与硫化物的热稳定性可较轻松达到400-600度,而聚合物在高温下也会发生起火燃烧的现象,安全的问题并未得到太大改善。因此,聚合物虽然是三条技术路线中最早开始推进商业化应用的,但到现在也没有大面积铺开。

②硫化物:是三种材料体系中电导率最高的,并且电化学稳定窗口较宽,但热动力稳定性较差,所以如何保持高稳定性是一大难题。一种解决方法是进行外层涂覆,但这又增加了电池的电阻。另外,硫化物至今仍然无法避免锂枝晶的产生。在生产层面,硫化物固态电池的制备工艺比较复杂,因为硫化物容易与空气中的水、氧气反应产生硫化氢剧毒气体。这个问题可以在工艺上解决,但会增加不小的成本。综合来看,硫化物是全固态电池中潜力最大的,诸多动力电池巨头选择其为主要技术路径。其中丰田最为激进,拥有全世界最多的固态电池专利。

③氧化物,它具有较好的导电性和稳定性,并且离子电导率比聚合物更高,热稳定性高达1000度,同时机械稳定性和电化学稳定性也都非常好。但相对于硫化物,电导率还是偏低的,这使得在性能中会遇到容量、倍率性能受限等一系列问题。更严重的一个问题是,氧化物非常坚硬。氧化物的颗粒是以点接触形式存在,用氧化物做成的全固态电池将是一个孔隙率非常高的电池,这些孔隙就无法导锂。这些问题导致氧化物体系不大可能是全固态电池。目前国内在研发的其实是固液混合方向,既有氧化物的固态电解质层,又有电解液浸润,这样能够填充孔隙,让它有完好的导锂通道。

二、固态电池的技术难点?

固态电解质材料中的锂离子电导率偏低,固态电解质有三种,聚合物电解质需要加热到60℃才可以获得足够的导电率;氧化物电解质中锂离子的电导率比液态要低很多;硫化物电解质中的锂离子导电率跟液态相近但是易氧化产生有毒气体。

固-固界面接触难题,内阻较大,循环性能、倍率性能差。

固态电解质与正负极的界面接触性和稳定性差,导致内阻加大,循环性能变差。

固态电解质中的锂反复充放电的循环性和安全性还需要继续研究。

固体电解质成本较高,全固态电解质锂电池制作工艺复杂,也使得固体电池成本高昂。

三、制作锂电池的技术线路?

制作锂电池,首先要有稳定可靠的货源,电芯品质有保证;

二是具备电池组装技术,锂电池组组装注意的安全问题,保护板的安装,电池的焊接调试,电芯内阻的测试,串接电池电压和容量的平衡分配均衡;工艺要求较高,存在安全风险,锂电池属于易燃易爆的设备。

四、为何美国没有锂电池的技术?

我国现在很多技术好、实力强的锂电池生产企业都是使用的美国锂电池研发和生产技术,例如银隆新能源。

五、蓄电池的技术状况检测都有哪些项目?

检查蓄电池好坏,一半采用两种方法:

1,放电法:即用放电测试仪对蓄电池放电,能比较准确的测量出蓄电池的容量和好坏。但测试时间较长。

2,电导测试法:即采用测试蓄电池内电导的方式,判断蓄电池的好坏和容量。一般坏的蓄电池电导值较小。但由于蓄电池电导和蓄电池容量的关系并不是非常紧密,所以,其测试蓄电池容量误差较大。

六、动力蓄电池的技术包括哪三个方面?

电动汽车用动力蓄电池与一般启动蓄电池不同,它是以较长时间的中等电流持续放电为主,间或以大电流放电(起动、加速时),并以深循环使用为主。电动汽车对电池的基本要求可以归纳为以下几点:

1、高能量密度;

2、高功率密度;

3、较长的循环寿命;

4、较好的充放电性能;

5、电池一致性好;

6、价格较低;

7、使用维护方便等

七、钛酸锂电池,磷酸铁锂电池和三元电池的技术要求对比?

国内汽车厂商应用比较多的还是三元锂电池、磷酸铁锂电池。

钛酸锂目前还未规模化。并且钛酸锂电池价格高(生产成本高,湿度控制要求高),每瓦时 9 元左右,与磷酸铁锂电池、三元锂电池每瓦时 2 元左右的差距也是很大的。

八、电池点火技术?

点火系统都是由蓄电池或发电机供电的,分传统点火系、电子点火系、微机控制点火系三种。电子点火系统包括蓄电池、点火开关、点火信号发生器、分电器、火花塞组成。点火信号发生器控制点火线圈初级绕组的通断;分电器负责将次级高压按照发动机的气缸工作顺序分配到各气缸火花塞。

九、碳电池技术?

先进碳电池技术包括直接碳燃料电池和整体煤气化燃料电池。

直接碳燃料电池(DCFC)采用消耗粉煤的阳极系统。阴极系统消耗周围空气中的氧气。低电压电池(0.6~0.9伏直流电)堆栈获得高直流电压和电流,随后转变成标准交流电力。阳极废气富含二氧化碳,电池工作温度范围为650℃~1000℃。

DCFC的主要吸引力在于,只需花费与传统粉煤电厂相当的成本就可以建立一座全规模的一体化发电厂,并获得非常高的煤—电转换效率(有可能超过60%)。

十、aesc电池技术?

远景AESC首席执行官松本昌一表示,远景AESC生产全球最安全可靠的动力电池,已有43万辆电动汽车安装了远景AESC在日本、美国和欧洲生产的电池,迄今为止,电池着火等重大故障发生率为零。

“我们是如何做到的?首先,是对电池研发设计的极致追求,我们通过与日产的多年合作,对电池全生命周期数据充分掌握,并充分测试验证产品的性能、安全和耐久可靠性。其次,我们对目标数据进行实时监控,严格把控生产环节的770 多个质量管控项目,实现全生产链条数据可追溯、可跟踪。”松本昌一说。

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