软银公司高比能量密度全固态电池研究现状
远望智库开源情报中心 编译
瞄准高能量密度电池
软银公司一直在为无人机和高空平台站（HAPS）等需要减轻重量的设备开发高比能量密度（Wh/kg）和轻量化的下一代电池。
为了解决这些问题，需要更稳定的电解质。近年来，随着固体电解质的快速发展，人们对采用锂金属作为负极的高比能量密度全固态电池（ASSB）产生了浓厚的兴趣。
关于ASSB
全固态化是提高锂离子电池安全性、输出等特性的技术。一般在电池中，阴极和阳极之间放置一种称为电解质的离子导体，通过电解质传输离子。全固态电池不使用可燃的有机液体电解质，而只使用稳定的固体电解质。由于固体电解质具有热稳定性和高电压稳定性，因此可以抑制由于电池温度升高而导致的液体电解质的起火和爆炸。这一特性使得使用具有高容量或高电压的正极材料成为可能。
锂离子电池与ASSB
ASSB面临的挑战
实现350Wh/kg及未来的挑战
2023年8月，软银公司通过与美国Enpower Greentech Inc.子公司Enpower Japan联合研究，从固体电解质材料的选择、正极活性物质与固体电解质的组成优化、正极涂敷方法与材料、电池生产工艺等方面，成功建立了正极层与固体电解质层界面的控制技术。两家公司还成功开发了减少正极混合层等固体电解质重量比、减薄固体电解质层等减重技术，将ASSB电池比能量密度提升至300Wh/kg，这一能量值与锂离子电池单体的最大值相同。
ASSB电池规格
ASSB电池的放电容量
2024年7月，软银公司全固态电池实现350Wh/kg比能量。软银公司和 Enpower Japan公司通过固态电解质的均质化提高活性物质的比例、减薄固态电解质层等技术进步，成功演示了比能量约为350Wh/kg的全固态锂金属电池。
软银公司通过实现350Wh/kg的比能量，向下一步验证400Wh/kg的开发目标迈出了重要一步。
软银的电池发展战略
电池研究从小型模型电池开始，然后发展到实用的大型电池，例如袋式电池。为了提高重量能量密度，必须扩大电池尺寸，从而降低电池外壳和引线等部件的重量比。然而，随着电池变大，均匀性的影响会增加，并且需要减薄固体电解质层。软银公司正继续研究和开发下一代高容量电池，旨在进一步提高均匀性。
软银公司与东京工业大学合作，致力于增强固体电解质、开发新工艺技术以及制造高容量正极材料（例如高压阴极）。目标是在2024财年之前实现400Wh/kg的重量能量密度，然后继续开发，以实现超过1000 次循环，从而延长电池寿命。目前，体积能量密度（Wh/L）与液态锂离子电池相当。但是，通过使用树脂箔作为集电器，体积能量密度也将得到改善。同时，软银正在开发降低约束压力的基本技术。这些进步旨在进一步提高固态电池的性能和实际应用，扩大其在HAPS和无人机等航空领域、物联网设备和汽车应用方面的使用。
