三元锂离子电池包和固态锂离子电池的对比

三元锂离子电池包和固态锂离子电池的对比。高安全性是储能电池使用的基础和前提,固态化是处理二次锂离子电池安全性的最佳途径。目前的三元锂离子电池包技术尚未成熟，安全性不稳定的问题依然存在。而发展固态锂离子电池技术或将成为破解电动车安全问题的新选择。

　　三元锂离子电池包和固态锂离子电池的对比

1、三元锂离子电池包:技术成熟,当前占据市场主流

从产品成熟度角度来看,美国特斯拉Model系列车型已经实现冲破,Model3即将规模化销量,进一步论证三元锂动力电池的可行性。Model3采用全新21700电池,相比18650电池在外观上变长变粗,能量密度也提高了20%,单体电池容量可达3~4.8Ah,大幅提升35%。毫无疑问,当前三元锂离子电池包已然为主流产品。

2、固态锂离子电池:技术潜力大,有望成为将来的主流产品

从技术潜力角度来看,三元锂动力电池能量密度提升相对困难,全固态锂离子电池能量密度提升,从理论上讲更具可行性。一是全固态锂离子电池电压平台提升,固态电解质比有机电解液普遍具有更宽的电化学窗口,有利于进一步提升电池的能量密度;二是固态电解质能阻隔锂枝晶生长,材料使用体系范围大幅提升,为具有更高能量密度空间的新型锂电技术奠定基础。三是全固态锂离子电池当前能量密度约400Wh/Kg,预估最大潜力值达900Wh/Kg,有超过100%的提升空间。固态锂离子电池必将是将来的主流产品。

一般而言,三元锂离子电池包液态电解质易燃易爆,在长期使用过程中容易触发“热失控”,在充放电过程中锂枝晶的生长容易刺破隔膜,引起电池短路,造成安全隐患。但是全固态锂离子电池则具有极高的安全性,其固态电解质不可燃、无腐蚀、不挥发、不漏液,同时也克服了锂枝晶现象,搭载全固态锂离子电池的汽车的自燃概率会大大降低。

固态锂离子电池的电解质无需隔膜和电解液，并不存在漏液、腐蚀等问题，可以简化电池外壳及冷却系统模块，进一步减轻电池模组的重量，达到节能的效果。此外，全新的正负极材料配套可以使得电化学窗口达到5V以上，从根本上提高能量密度，有望达到500瓦时/千克。

三元锂离子电池包和固态锂离子电池哪一个好？

目前主流电动车普遍使用的三元锂离子电池包，其实存在一定的缺陷，因为无论从化学结构是电池结构来说，三元锂材料都非常容易发热。如果不能把压力及时传导出去，电池就有爆炸的风险，今年发生的数起电动车自燃事件，也大半有此缘故。

综合上述产品、技术、安全等方面的比较,全固态锂离子电池在使用安全和技术潜力方面具有绝对的优点,但是三元锂电在产品成熟度、市场渗透方面具有相当的优点。综合来看,当前采用三元锂离子电池包是纯电动车最为明智的选择。但是,一旦全固态锂离子电池处理金属锂稳定性差等问题后,将爆发强大的产品替代力,或将颠覆动力电池产业格局。

从目前来看，仅凭借三元锂离子电池包的技术研发，这一目标显然已经无法实现。而为了保证动力电池的高能量密度和安全性，固态电池的研发进度给整个新能源汽车行业带来了光明。因此，固态锂离子电池被广泛认为是下一代动力电池正确的技术研发方向。

综合来看，安全性高、能力密度潜力大的固态电池必然是下一代动力电池的研发方向，但目前实在还没有量产产品能够在各方面分明胜过于传统锂电池。我们只能寄希望于固态电池技术早日成熟，电动车的续航里程再也不会成为通勤焦虑。

尽管目前的固态锂离子电池还面临着很多的问题，在能量密度上也暂时没有太大的优点，但其的确拥有非常高的安全性，如果能研发出适宜的金属材料，或许整个动力电池行业，都将迎来新的冲破。固态电解质不易燃，还不会萌生液态电解液，因此不带腐蚀性，是处理电池安全性问题的有效办法，也符合将来动力电池发展的趋势。

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