最近国内关于全固态电池的话题比较热，普遍认为全固态电池相比于采用有机液态电解质的液态锂离子电池在能量密度、安全方面具有一定的优势。一方面全固态电池能够更好，地与一些高能量密度电极材料的匹配，另一方面可以从结构上进行进一步创新，采用特有的电池堆叠方式，即双极全固态电池，来尽可能的提升电池的能量密度。双极电池概念提出的比较早，2021年丰田公司在镍氢电池最早实现了双极电池的量产，所谓的双极堆叠是指多个电池在堆叠时不同的电极共享同一个集流体并且封装在一起，实现内部的串联。

除了镍氢双极电池实现量产之外，另外丰田公司还宣布预计在2026年丰田将推出双极磷酸铁锂电池组，可使电车的续航里程提升20%，也可节约40%的生产成本。

相比于采用有机液态电解质，而固态电池由于固态电解质的不可流动性，能够更好的实现双极电池。通过这种方式可以最大限度的降低非活性材料的用量，同时相邻的单电池间的连接电阻减小，有利于得到更低的电池内阻和更高的功率密度。最近通用汽车公司公开了一项研究专利，采用干法电极制造工艺技术制备了全固态双极电池。

第一电极活性层的制备，采用干法电极工艺制备正电极和负电极，其中粘结剂采用纤维化的PTFE，正负电极所采用的固态电解质为硫化物固态电解质或者卤化物固态电解质；

第二，将正负电极活性层分别压制在双极电极集流体两侧，形成双极电池基本电极单元，本专利并未公开集流体材料类别；

第三，固态电解质层的制备，采用干法电极工艺制备固态电解质层；第四，双极电池组装，本专利并未公开相关电池组装工艺参数，在电极制造过程中温度分布在80℃-200℃。并给出了具体采用NMC-Gr全固态双极电池的测试数据，双极电池充电最高电压超过8V，电池放电平均电压超过7V，由此可推断电池内部电极数量较少，原型电池内部串联数量为两串。

点评：本专利采用干法电极，避免NMP等溶剂使用有望进一步降低电池制造成本，同时在电池结构上进一步创新，制备出了双极全固态电池，尽管该双极全固态电池原型电池内部串联数量较小，但依然展示了双极全固态电池制造的可行性。未来需要进一步讨论该技术大规模量产面临的挑战，包括集流体更换带来的长时间性能稳定性的挑战以及硫化物全固态电池循环过程中界面恶化情况等。

文章来源：储能及新材料技术洞察

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