固態電池汽車的制造工藝復雜嗎?
固態電池汽車的制造工藝較為復雜。固態電池采用固態電解質,在研發上本就難點眾多,像電極與電解質間的固-固接觸問題、對電極材料的高要求等。制造方面,找到合適的固態電解質困難,其與電極貼合不易且存在界面阻抗。同時,全固態電池生產鏈條長,關鍵設備多,連續致密化是瓶頸,極片和電解質膜制備階段也難題不斷,這些都注定其制造工藝不會簡單 。
首先,在固態電解質的尋找與優化上就充滿挑戰。要找到在固體狀態下能夠發生離子移動的電解質并非易事,這種電解質本身就較為稀少。而且多數固態電解質的導電能力欠佳,雖然硫化物電解質的出現使得導電能力接近液態電解質,但為了達到更好的性能而進行的優化工作,卻讓電池生產工藝變得更為復雜。這就好比在錯綜復雜的迷宮中尋找一條出路,每前進一步都需要付出巨大的努力。
其次,固態電解質在實際應用中存在諸多問題。要讓固態電解質與電極緊密貼合是一件極為困難的事情,即便從肉眼看來已經貼合得很好,但在微觀尺度下,可能仍然存在孔洞和間隙。而在電池工作過程中,它們還可能會出現分離的情況,這不僅會降低電池的工作效率,還會嚴重影響電池的使用壽命。此外,界面阻抗的存在也時刻影響著電池的正常工作,就像在順暢的道路上設置了一道道減速帶,阻礙著電池性能的充分發揮。
再者,全固態電池生產鏈條的復雜性也不容小覷。它涉及大量關鍵設備,從全固態電極制備設備、全固態電解質膜制備設備,到高壓化成分容、致密化設備等等。其中,連續致密化成為了提高整線良率和效率的瓶頸所在。在極片段固態電池極片和固態電解質膜的制備階段,同樣困難重重。比如極片邊緣絕緣難度大,稍有不慎就容易發生破裂,進而導致內短路,就如同在精密的儀器上操作,一個小失誤都可能引發嚴重后果;而電極界面融合需要等靜壓設備,這種設備不僅效率低下,而且成本高昂,無疑增加了制造工藝的復雜性和成本壓力。
綜上所述,固態電池汽車制造工藝的復雜性體現在多個方面,從固態電解質的研發與應用,到全固態電池生產鏈條的各個環節,都面臨著諸多難題和挑戰。這些因素相互交織,使得固態電池汽車的制造成為一項極具挑戰性的任務,需要科研人員和汽車制造商投入大量的時間、精力和資源去攻克難關,推動這項技術不斷向前發展,以實現更高效、更可靠的固態電池汽車的大規模生產 。