傳統(tǒng)動(dòng)力電池由于單體電池內(nèi)部使用液態(tài)電解液，并且承載電壓超過(guò)5V后可能會(huì)出現(xiàn)易分解甚至爆炸的情況，所以只能實(shí)現(xiàn)外部串聯(lián)而無(wú)法進(jìn)行內(nèi)部串聯(lián)。但固態(tài)電池就擁有這樣的先天優(yōu)勢(shì)。固態(tài)鋰陶瓷電池能夠在電池內(nèi)部就首先形成串聯(lián)，使單顆電池芯的額定電壓可從7.4V，最大串聯(lián)疊加至高達(dá)60V，在單體電池電壓上就要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)動(dòng)力電池。

在實(shí)現(xiàn)內(nèi)部串聯(lián)的高電壓支持后，固態(tài)電池也能夠?qū)崿F(xiàn)雙極電池技術(shù)，這同樣也是傳統(tǒng)動(dòng)力電池?zé)o法實(shí)現(xiàn)。當(dāng)單體電池在堆疊串聯(lián)后加入上下兩層導(dǎo)電材料，實(shí)現(xiàn)雙向正負(fù)極的連接，然后再次與橫向的另外一個(gè)電池包進(jìn)行串聯(lián)，最高可以實(shí)現(xiàn)4×6達(dá)到24個(gè)單體電池雙向正負(fù)極對(duì)接的串聯(lián)技術(shù)，電壓也將由此再次疊加提高，組成一個(gè)完整的單體電池組。

最終6片24個(gè)串聯(lián)的電池組疊加后，加入鋁外殼包裝，形成一個(gè)單體的固態(tài)電池包(Cell)，容量能夠達(dá)到20kWh以上，其單個(gè)固態(tài)電池組系統(tǒng)能量密度能夠達(dá)到255Wh/kg，而2020年這一數(shù)據(jù)會(huì)提高到270Wh/kg，這個(gè)系統(tǒng)能量密度是什么概念?可以對(duì)比一下2018年中國(guó)新能源車輛補(bǔ)貼政策。

理論上，在密度和電壓雙增加的同時(shí)，BMS電控系統(tǒng)應(yīng)該更加復(fù)雜才對(duì)，但實(shí)際上固態(tài)電池在管理系統(tǒng)上也被得到了簡(jiǎn)化，這再一次為最終封包整組的電池降低了重量和體積，這也是系統(tǒng)能量密度更高的原因之一。

密度和電壓雙增加，散熱如何解決?

在散熱方面，固態(tài)電池也具備先天的優(yōu)勢(shì)，整個(gè)電池組從滿電到放電結(jié)束，電池溫度會(huì)維持在26°以內(nèi)，而目前的圓柱形電池整個(gè)放電過(guò)程結(jié)束后，溫度會(huì)在40°以上。雖然固態(tài)電池技術(shù)目前與圓柱形電池一樣，同樣采用水冷，但因?yàn)楸旧矸烹姕囟瓤梢员３值母?，也讓散熱成為了其另外一大?yōu)勢(shì)。

而基于固態(tài)電池本身放電溫度低的特性，在散熱方式上也能夠進(jìn)行更多優(yōu)化。例如在電池與電池組中間加入散熱膠，然后熱量會(huì)通過(guò)散熱膠導(dǎo)向電池包兩側(cè)的水流散熱器上，進(jìn)一步減少水流散熱的體積和重量。

固態(tài)電池技術(shù)提供商也表示，這種前沿的電池技術(shù)相比于傳統(tǒng)動(dòng)力電池，密度提升優(yōu)勢(shì)是很核心的一方面。在固態(tài)電池本身?yè)碛忻芏葍?yōu)勢(shì)的前提下，也仍然要通過(guò)其它手段繼續(xù)優(yōu)化整組的密度疊加。所以針對(duì)整個(gè)電池組內(nèi)，盡可能減少其它線材或者散熱系統(tǒng)的空間及重量占用，讓電池組擁有最大化的整體密度提升。

冷卻系統(tǒng)以及BMS電池控制系統(tǒng)其實(shí)目前在圓柱電池組中有不小的空間占用，曾經(jīng)關(guān)于這個(gè)問(wèn)題也有人討論過(guò)方形電池組是否要比圓柱電池組擁有更好的密度優(yōu)勢(shì)，原因就是方形電池組的散熱布局占用更小，當(dāng)然液態(tài)電池也有同樣的優(yōu)勢(shì)。