凝聚態電池來了 兼顧高比能和高安全

　　密度高達500Wh/kg(瓦時/千克)，搭載它的電動飛機，甚至可以實現載人航空……近日，在上海車展上，寧德時代發布了凝聚態電池技術。

　　什么是凝聚態電池?凝聚態電池是針對超高比能化學材料的電化學反應變化，采用了高動力仿生凝聚態電解質，構建微米級別自適應網狀結構，調節鏈間相互作用力，在增強微觀結構穩定性的同時，提高電池動力學性能，提升鋰離子運輸效率。

　　“我們的凝聚態電池和半固態電池不是一個種類。”寧德時代首席科學家吳凱強調，凝聚態電池的正負極均可以匹配各種高比能材料，其不受殼體形態限制，但方殼可以體現其最佳性能。

　　寧德時代上海車展講解員表示：“在電化學中，電池的安全性能和正負極材料的能量密度是強相關的。凝聚態電池顯著提升了電池的安全性能，并可在保證高比能的情況下具備高安全性。目前我們已開發了6系到9系的凝聚態電池，可以做到電芯解體的情況下也不起火不爆炸。”

　　擁有更高電池能量密度

　　吳凱稱，凝聚態電池是寧德時代在材料和材料體系創新的最新成果，凝聚態電池聚合了包括超高比能正極、新型負極、隔離膜、工藝等一系列創新技術，使之既具有優秀的充放電性能，又具備高安全性能。

　　系列創新技術讓這款凝聚態電池在高比能、高安全性兩方面，突破了長期以來限制電池行業發展的天花板，將激活以高安全和輕量化為核心訴求的全新電動場景。

　　相比傳統鋰離子電池，凝聚態電池擁有更高的電池能量密度，其高達500Wh/kg的數值，比目前液態鋰離子電池的理論能量密度上限(350Wh/kg)高出42%。

　　能量密度是動力電池最核心的技術指標。據了解，500Wh/kg還不是凝聚態電池的能量密度上限，隨著技術的深入，后續或能達到更高的能量密度。

　　在安全性上，液態電解液若泄漏，流動的液態電解液可能導致更大范圍的短路，產生高壓拉弧，導致電池燃燒、爆炸。凝聚態電池連接內部高分子的網狀結構則能夠自適應調整，保障結構穩定性，熱穩定性更好。

　　今年可實現量產

　　取決于不同的正負極材料，凝聚態電池的能量密度也不同。“目前我們正在和一家載人飛機公司合作。”吳凱說。

　　寧德時代方面透露，能量密度較低的車規級凝聚態電池可在年內實現量產。

　　吳凱坦陳，作為一種全新的產品，凝聚態電池目前的成本略高。“凝聚態電池的研發是為了航空電池的需求，航空電池的需求并不是高性價比，而是輕量化和高安全。汽車不需要這么高的能量密度，我們在做車的研發的時候，會適當調整能量密度，但是主要性能是一致的。”

　　“對于動力電池來說，安全、性能、成本的全面提升以及平衡是不斷追求的目標。”寧德時代有關負責人表示，同時研發中還要考慮到其回收利用的問題，這些方面也是寧德時代接下來研發的重點方向。

來源：科技日報 記者 操秀英