全固态锂离子电池怎么分类?

2022-02-15      930 次浏览

伴随着全固态锂电池热的兴起,各种“全固态”或“固态”概念的锂电池相继出现,存在着混淆概念的现状。特将已出现的七类跟固态锂电池相关的概念进行了梳理,并进行了初步的总结。


液态锂电池:电芯在制造过程中不含有固体电解质,只含有液体电解质的锂电池,包括液态锂离子电池和液态金属锂电池。


凝胶电解质锂电池:电芯中液态电解质以凝胶电解质形式存在,电芯中不含固体电解质,这实际属于液态锂离子电池范畴。


半固态锂电池:电芯电解质相中,质量或体积的一半是固体电解质,另一半是液体电解质;或者电芯中一端电极是全固态,另一端电极中含有液体。


准固态锂电池:电芯的电解质中含有一定的固体电解质和液体电解质,液体电解质的质量或体积小于固体电解质的比例。


固态锂电池:电芯中含有较高质量或体积比的固体电解质,同时含有少量液体电解质的电池,被一些研究人员称之为“固态锂电池”,但这实际上不是全固态锂电池。


混合固液锂电池:电芯中同时存在固体电解质和液体电解质。包括前述半固态、准固态、固态锂电池等均为混合固液锂电池的一种。由于不需要人为根据固液比例分类,也不会产生歧义,推荐使用这一术语,也可以称为“混合固液电解质锂电池”。


全固态锂电池:电芯由固态电极和固态电解质材料构成,电芯在工作温度范围内,不含有任何质量及体积分数的液体电解质,也可称为“全固态电解质锂电池”。能够充放电循环的可进一步称为“全固态锂二次电池”或“全固态电解质锂二次电池”。


总结而言,锂电池根据电解质不同可以分为液态锂电池,混合固液锂电池和全固态锂电池三大类。根据负极的不同可以分为负极为金属锂的金属锂电池,负极不含金属锂的锂离子电池。


表:不同电解质类型的混合固液锂电池和全固态锂二次电池类型及特点


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