固态电池生产工艺及行业研究现状

1、固态电池生产工艺及行业研究现状液态电池，采用电解液作为电解质。电池主要由正极材料、负极材料、电解液和隔膜组成。固态电池，采用固体材料作为电解质。电池主要由正极材料、负极材料、固体电解质组成。在目前常用的汽车电池中，目前通常使用液态锂电池。但液态锂电池在使用的过程中可能因短路、高温而发生起火。锂离子在反复沉积和析出过程中，金属锂箔表面的锂离子未能充分扩散，生长出锂枝晶，枝晶在电解液内生长，有时候会穿透隔膜，引发漏液，从而引起电路短路，导致电池高温自燃。固态锂电池电芯内不含电解液，也不需要电解质盐与隔膜，彻底杜绝了漏液引发的自燃问题。固态锂电池，相对液态锂电池安全性更高，生产成本更低，封装系统更简

2、单，能量密度更高。固态锂电池有望突破500Whkg瓶颈，将电动汽车续航里程提高到1000公里以上。另外，固态锂电池工作温度范围宽、支持超级快充。全固态电池成膜工艺全固态电池主要有四大路线，分别为聚合物全固态，氧化物全固态，硫化物全固态和复合电解质全固态。固体电解质膜为全固态电池独有结构，取代了液态电池的隔膜和电解液，主体为固体电解质。固体电解质的成膜工艺是全固态电池制造的核心。不同的工艺会影响固体电解质膜的厚度和离子电导率，固体电解质膜过厚会降低全固态电池的质量能量密度和体积能量密度，同时也会提高电池的内阻；固体电解质膜过薄机械性能会变差，有可能引起短路。湿法工艺湿法工艺优点：操作简单，工艺成

3、熟，易于规模化生产。湿法工艺缺点：成本高，且采用的溶剂可能具有毒性，残留的溶剂会降低固体电解质膜的离子电导率。按照载体不同，湿法工艺可分为模具支撑成膜、正极支撑成膜以及骨架支撑成膜。模具支撑成膜常被用于制备聚合物电解质膜及复合电解质膜，将固体电解质溶液倾倒在模具上，随后蒸发溶剂，从而获得固体电解质膜，通过调节溶液的体积和浓度来控制膜的厚度。正极支撑成膜常用于无机电解质膜及复合电解质膜的制备，将固体电解质溶液直接浇在正极表面，蒸发掉溶剂后，在正极表面形成固体电解质膜。与模具支撑相比，正极支撑可以获得更薄的固体电解质膜和更好的界面接触。全固态电池生产工艺浅析骨架支撑成膜常用于复合电解质膜的制备，将

4、固体电解质溶液注入骨架中，蒸发掉溶剂后，形成具有骨架支撑的固体电解质膜。干法工艺干法工艺是将固体电解质与聚合物粘结剂分散成高粘度混合物，然后对其施加足够的压力使其成膜。干法工艺优点：不采用溶剂，成膜无溶剂残留，离子电导率高，直接将固体电解质和粘结剂混合成膜，不需要烘干；成本低。干法工艺缺点：形成的固体电解质膜通常厚度偏大，会降低全固态电池的能量密度。气相沉积工艺化学气相沉积，物理气相沉积，电化学气相沉积和真空溅射沉积等气相法制备固体电解质膜。这些方法是在电极上形成超薄电解质膜。气相方法的成本较高，只适用于薄膜型全固态电池。全固态电池装配工艺全固态电池通常采用软包的方式集成。叠片可以通过正极，固

5、体电解质膜和负极的简单堆叠实现电池各组件的集成是最适用于全固态电池制备的工艺。按照裁片与叠片的先后顺序将叠片工艺分为分段叠片和一体化叠片。全固态电池，堆叠在一起的各组件之间势必会存在各种各样的界面问题。对于聚合物全固态电池，可以通过加热解决聚合物电解质膜同正负极间的界面电阻；对于氧化物和硫化物电解质膜，则需要进行压制处理改善固体电解质与电极之间的机械接触。固态电池车企研究现状车企logo研发现状Fisker2017年，美国电动汽车公司Fisker开始涉足固态电池领域，曾数次表示即将攻克此难题，但2021年，Fisker宣布已彻底放弃固态电池计划。蔚来蔚来声称ET7将会在2022年的第四季度上市

6、，搭载150度半固态电池包、续航超过1000公里。但只是半固态电池，不是真正的全固态电池。福特福特集团在2017年投资SolidPower，2022年开始测试产品，2025至2030年间进入道路实测。大众大众集团在2018年向固态电池QuantumScape注资1亿美元，成为最大股东。2020年追加两亿美元。2021年，大众集团宣布会在2025年使用固态电池。通用2018年，通用汽车向SolidEnergySystems投资。2021年4月，又向SolidEnergySystems投资1.39亿美元。2021年10月，在美国设立固态电池研发中心。丰田日本丰田，在2020年就已制造出固态电池测试原型车，但真正量产要到2025年。宝马2021年4月，宝马发布固态电池规划，计划在2025年前推