比亚迪正在加大对固态电池(SSB)研发的投入,重点关注双电解质正极方案。其旨在通过结合卤化物和硫化物电解质成分,来替代传统的液态电解质。

在7月下旬获得中国国家知识产权局(CNIPA)授予的正极复合结构专利后,据 libattery.net 报道,比亚迪又公布了6项固态电池技术专利。

这些新专利均旨在解决同一个问题:防止固态电解质与电极之间界面接触不良,或在电池循环过程中保持固态材料之间的可靠接触。专利内容涵盖材料化学、制造工艺以及质量控制。

加码双电解质方案

CarNewsChina 此前曾报道过比亚迪关于正极复合材料的专利(公开号:CN122474592A)。该专利描述了利用小颗粒卤化物电解质和大颗粒硫化物电解质,将它们与正极活性材料相结合,从而制成复合电极。

在比亚迪的新专利中,有四项涉及材料化学。其中,CN122494747A 延续了卤化物-硫化物方案,但提出在两种材料之间添加一层具备离子传导能力且电化学性能稳定的中间层。这可以防止两者直接接触,避免发生不必要的化学反应,从而延长电池的循环寿命。

CN122494554A 提出使用第一种固态电解质作为缓冲层,将其置于正极活性材料与第二种硫化物电解质之间,以防止两者直接接触。该方案还旨在避免热失控,并建议正极活性层的热释放量不应超过 117 焦耳/克。

CN122494567A 则对正极进行了改进,提出了一种双层复合结构。内层将单晶正极材料与一种固态电解质混合,而外层则将多晶正极材料与另一种成分的固态电解质相搭配。

单晶材料在充放电循环过程中更耐开裂。多晶材料由于比表面积大,能够提供更好的倍率性能,但在循环过程中更容易沿晶界开裂。

倍率性能是指电池在大充放电负荷下保持其容量的能力。该专利声称,这种方法既利用了单晶和多晶材料的优势,又弥补了各自的短板。

最后,CN122494558A 描述了一种用于正极的三材料方案。该方案首先对金属氧化物和金属硫化物进行含锂化处理,随后将其与固态电解质混合。

专利声称,这种混合材料能够降低固-固界面的电阻、提高倍率性能、增加克容量,并提升循环寿命。

迈向商业化的坚实步伐

上述专利侧重于化学成分和结构设计,并未过多透露生产准备方面的进展。然而,其余两项专利则揭示了比亚迪为实现这一目标所做的努力细节。

其中,CN122494552A 涉及在活性电极层中应用离子液体润湿剂。该方案采用了梯度分布设计,电极外侧区域比中心内侧区域涂覆更多的润湿剂。专利声称,这能够改善固-固界面接触,防止因离子传输不良引发的各种问题,并延长循环寿命。

至于 CN122494553A,该专利提出了一项用于衡量正极与电解质颗粒间接触率的质量控制指标,命名为 Re。专利声称,正极颗粒的周长至少应有 60% 与电解质颗粒相接触。同样地,该指标据称能够显著提升倍率性能、克容量以及循环寿命。

此前曾报道过中国科学院物理研究所的一项研究,吴凡教授在研究中得出结论:电解质中更小的硫化物颗粒可将容量保持率提升近 18 个百分点。

更小的电解质颗粒能够使更多颗粒黏附在特定的正极颗粒上,从而提高接触率,并提升比亚迪提出的 Re 指标。

固态电池究竟何时上市?

除了专利申请之外,libattery.net 还报道称,比亚迪计划在 2027 年开始小批量生产其双电解质正极固态电池。这些试制电池将首先装配在伪装测试车上进行评估。

即便是比亚迪的竞争对手,也对固态电池在消费级电动汽车上的快速普及应用泼了冷水。宁德时代董事长在 2026 年 6 月给这项技术作了一番保守的评论,声称受工程和制造方面的限制,固态电池的大规模市场化应用“还需要好几年”。

与传统电池相比,固态电池具有更高的能量密度和充放电性能,且其固态电解质能提供更高的安全性,从而降低热失控的风险。在相同重量下蕴含更多“电量”的巨大潜力,常让人对未来续航达 1500 甚至 2000 公里的电动汽车寄予厚望。

然而显而易见的是,在固态电池最终走向舞台中央之前,依然面临着大量的配方、技术与实际应用难题需要攻克。

Source:carnewschina