国内电池大厂发布了凝聚态电池，把能量密度提高到了500Wh/kg，相比于前面的麒麟电池又有所提升。距离支持电动汽车续航2000公里的目标越来越近了。下边我们简单分析一下凝聚态电池。

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图片来自宁德时代发布会，如有侵权，告知后删除

凝聚态电池到底是怎样生产的，使用什么样的材料，我们并不清楚。但是根据发布会提供的主要信息，我们大概可以分析出，这种电池是介于传统锂离子电池和未来的固态锂电池之间的一种电池，也叫半固态电池，综合了两种电池的优势。

先说说为啥要搞一个介于固态锂电池和传统锂离子电池之间的电池。我们知道，传统锂离子电池因为使用易燃的有机电解液，很容易发生电解液泄露，从而有着火的危险。全固态电池完全摒弃了有机电解液，即使电池破损也不容易发生着火的事故，从原理上就是安全的。同时全固态电池可以直接选用锂金属作为负极，大大提高电池能量密度，为高续航电动汽车提供保障。

但是固态电池也有自己的缺陷，那就是固体电解质电导率太低，导电能力差，同时全固态电池生产工艺复杂、固体电解质和两个电极之间的接触面影响离子传递等问题。所以到目前为止，全固态电池都还是处于探索阶段，算不上成熟。

凝聚态电池就是从全固态电池反推出来的新类型电池，那就是尽可能接收全固态电池的安全性和高能量密度，同时还要降低电池的生产难度，提高电解质的导电能力。比如国内电池大厂的凝聚态电池主要宣传亮点就是高能量密度和高安全性。

虽然凝聚态电池的实际结构并没有公开，但根据业界的研究热点，大概可以推测出所谓凝聚态电池很有可能就是业界常说的凝胶电解质锂离子电池。当然，凝聚态电池发布会的只言片语也能支撑这种猜测。

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发布会上特别提到了“高动力仿生凝聚态电解质”，这是一种新型的电解质，强调仿生特征。为什么叫仿生电解质，我们理解要么就是模拟动物的肌肉组织，要么是模拟植物的纤维组织。这两种组织共同的特点就是，水分被包裹在凝胶里面，不会轻易流出来。不管是一块肉还是一块木头，里面明明有水，但轻易不会流出来，甚至用力挤压也很难挤压出水来。虽然水挤压不出来，但肉和木头里面因为有水，还是可以导电的。这正是电池所需要的一种状态。

符合这样特征的电解质就是业界常说的凝胶电解质。选择合适的凝胶物质，可以把原来传统锂离子电池使用的有机电解液给包裹起来，就算是有机械挤压也不会轻易泄露出来，从而确保了安全性。同时，有些凝胶电解质就像牙膏一样，可以有一定的流动性，生产的时候要比全固态电解质容易很多。另外，凝胶电解质有一定的弹性，能够跟两边电极更紧密地贴合，不用担心贴合不紧密的问题。

至于导电性，凝胶电解质电导率能达到传统固态电解质的一百倍以上，能够很好地解决固态电解质导电能力差的问题。严格来说电解液虽然被包裹在了凝胶里面，但还是保留了液态的一些特性，溶解性和导电性相差不大，所以凝胶电解质可以像液态电解液一样具有良好的导电性。

同时凝胶电解质的电解液跟电极接触的时候能够在一定程度上将电极润湿，缓解了两种固体直接接触产生的接界电压困境，这就像传统液态锂离子电池一样，界面阻力很小。总体来说，凝胶电解质能很大程度上缓解全固态电解质的导电难题。

再说电池容量问题。凝胶电解质可以直接接触锂金属电极，充放电的过程中可以像固态电解质一样避免锂金属枝晶现象，从而提高电池寿命。当然既然直接选用锂金属，电池的能量密度自然可以得到很大的提高。但是国内电池大厂的凝聚态电池，并没有介绍负极的类型，只是说采用了新型的负极。如果不是直接选用锂金属，也可以选择硅电极或者一些金属氧化物电极，这些电极材料都比石墨电极比容量高，能够支撑凝聚态电池的高能量密度，但同时有可能会使用石墨烯、碳纳米管等材料辅助辅助电池性能的发挥。

有人曾经猜测凝聚态电池是固态电池的基础上加上少量液态电解质克服固体界面间的阻力。根据发布会信息，凝聚态电池是使用隔离膜的，基本可以判断没有使用固态电解质，因为固态电解质是不需要隔离膜的。凝胶电解质虽然看起来像是固态的，但它并不能很好地阻止正负极物质交流，难以避免内部短路，所以依然需要借助隔离膜。当然，纯固态电解质是可以直接替代隔离膜的，没必要再加一个隔离膜。

需要强调的是，凝胶电解质电池，从生产工艺上比全固态电池要简单多了。很多凝胶材料可以直接涂抹在支撑材料上，就像抹黄油一样。正负极材料跟凝胶材料之间的贴合也不需要高压高温的生产工艺，只要适当挤压就可以紧密贴合。所以凝胶电池可以更大程度上继承传统锂离子电池的生产工艺，可以在一定程度上沿用传统锂离子电池的生产设备。并不像全固态电池那样需要重新研发生产工艺和生产设备。

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凝胶电解质制作的电池，除了以上特点以外，还能像固态电池一样有很强的机械性能，能够抵抗一定的外力损伤，这也强化了这种电池的安全性。

但是这类半固体电池，也不全是优点，必然也存在一些缺点。

首先，凝胶态的物质比较柔软，机械强度比不上全固态电解质。虽然理论上凝胶电解质可以阻碍锂金属充电时容易产生的枝晶问题，可以选用锂金属做负极。但由于凝胶态物质还是比较柔软的，充电时锂金属还是有一定机会形成枝晶直接进入凝胶内部，甚至穿透隔离膜造成短路。需要选择比较结实的凝胶材料或者添加一定量的加固剂才能阻碍这种枝晶现象。

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其次，凝胶电解质看起来很不错，但并不是什么凝胶都能用来生产电池。有的凝胶导电能力差，有的凝胶稳定性差，也有的凝胶太过柔软，选择一款适用于锂离子电池的凝胶材料往往也不是很容易的一件事情。导电能力差的凝胶跟全固态电解质没啥区别，失去了半固态电池的优势。稳定性差的凝胶，容易被腐蚀、容易降解，降低电池使用寿命。太过柔软的凝胶，机械性能太差，不能很好地支撑电池结构，必须添加一定量的加固剂才能符合电池的需求。所以，怎样选择一款高性能的凝胶材料也是电池厂家需要攻克的难题。

还有，半固态电池虽然比全固态电池生产工艺简单，但相比于传统的锂离子电池还是会增加一定的难度。毕竟原先电解液是纯液体，现在要改成凝胶。有些凝胶流动性较好，可以通过涂抹的方式添加，但也有些凝胶流动性差，需要采用其他方式添加，还有些凝胶需要现场制备。无论那种方式，凝胶的质量和均匀度最终都会影响电池的性能和寿命，不是随便涂抹上就没事了。

就算有一些缺点，但在全固态电池生产工艺和固有缺陷克服以前，半固态电池是最好的选择，不仅能量密度高，安全性也非常高。国内电池大厂的凝聚态电池就宣传是航空专用的电池。航空电池对安全性的要求可比电动汽车高多了。

不知道大家还记不记得波音787飞机采用锂离子电池而发生火灾的事故，飞机如果在天上发生火灾那是非常严重的灾难，幸好目前还没有发生空中电池爆炸的严重事故。飞机对自身重量的要求对高度安全的锂离子电池是非常渴望的，目前对正在选用的电池安全性要求也是极高的。国内电池大厂的凝聚态电池如果通过了飞机安全性验证，那将是非常可靠的一个安全性背书。能用到飞机上的电池，用到汽车上自然也不在话下。

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就介绍这么多吧，希望对大家理解凝聚态电池有帮助。但必须再次声明，真正的凝聚态电池是使用什么材料，采用什么工艺，我们并不清楚，只是从凝胶电解质原理上来分析这类半固体电池的优缺点。如果有跟实际情况不符的地方，欢迎批评指正。

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