一、固态电池和液体电池的定义（1）液体电池液态锂离子电池是一种二次电池（充电电池），电池通常以碳素材料为负极，以含锂的化合物作正极，含锂的无机盐溶解到有机化合物作为电解液，通过锂离子在正负极的氧化还原进行释放和储存能量，电解液作为锂离子的传递媒介。
在充放电过程中，Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。
（2）固态电池固态电池指使用固态电解质代替传统电解液的锂电池，按照固态电解质用量可分为半固态电池和全固态电池。
通常我们将电池内液体含量10%作为区分半固态电池和液态电池的分界线，而全固态电池将完全使用固态电解质，液体含量将降为0%。
固液体电池分类图二、固态电池与液态电池的差别（1）电解质之差电解质分类，电池可细分为液态（25wt%）、半固态（5-10wt%）、准固态（0-5wt%）和全固态（0wt%）四大类，其中半固态、准固态和全固态三种统称为固态电池。
聚合物、氧化物、硫化物是目前固态电池三大类固体电解质。
故固态电池根据电解质材料的不同，又分为：无机固态电解质和聚合物电解质。
氧化物与硫化物属于无机固态电解质，其架构为正极活性材料、固体电解质的颗粒以及导电碳组成复合正极，匹配氧化物或硫化物固体电解质层及金属锂负极组成全固态电池。
聚合物电解质由溶解锂盐的固体聚合物电解质(SPE)构成。
从工作原理来看，固态电池与液态电池在本质上无异，两者的核心区别在于电解质的的形态，固态电池是固态电解质，而液态电池是液体电解质。
（2）制造工艺之差固态电池与液态电池制备工艺差异主要在中后段，固态电池制备需要加压或烧结而不需要注液化成。
氧化物电池制备需要烧结回火。
氧化物固态电池制造工艺为通过球磨的方式制备正极和固态电解质，后将固态电池溅射至正极。
因为正极材料会和固态电解质发生反应从而导致其锂离子大量消耗、电池容量衰减，所以需要将正极-电解质材料进行高温煅烧来改善固-固接触从而提高电导率。
硫化物电池制备需要加高压且对空气很敏感，成本较高。
硫化物电解质层厚度较厚，需要较高压强来压实。
此外，硫化物电解质化学性质不稳定，易被空气氧化。
聚合物电池通过电极与电解质的卷对卷组装来实现。
卷对卷工艺原理简单，适合大规模生产，但受醚类聚合物电解质材料限制需在高温下工作所以面临容易短路的问题。
此外，由于难以兼容高电压正极材料，因此能量密度不高。
液固态电磁比较（3）安全性和便捷性之差从结构上来看，固态电解体既充当电解液的作用，也充当隔膜的作用，根本就不存在正负极接触的情况。
正因如此，固态电池的工作电压范围也更大，可以实现更为快速的充电，十来分钟完成充电成为可能。
并且，相比于液态电池，固态电池的发热量很低，不需要特殊的冷却系统。
因为不存在阴阳极接触的风险，所以固态电池的单个电芯还可以做的很薄或者很厚，从而提升电池的体积能量密度。
而液体电池，由于存在液体电解质和隔膜，一旦电池受到挤压、冲击，就会导致隔膜破裂，造成正负极短路，同时锂电池内部产生大量热量，加上液态电解质里易燃的有机溶剂，结果就是电池起火甚至爆炸。
固液体电池性能比较三、固态电池优劣势固态电池优势之一：能量密度高。
电池能量密度主要取决于两个因素：工作电压和正负极材料克容量。
固态电池可搭配更高活性及克容量的正负极材料和高压电极材料。
固态电池若采用高镍三元+金属锂的材料体系，能量密度有望超过400Wh/kg，续航将获得重大提升，是目前铁锂电池的2 倍。
目前磷酸铁锂电池的能量密度在200wh/kg 左右，对应续航在300-500km。
三元电池的能量密度在250wh/kg 左右，对应续航500-700km。
（1）固态电池电化学窗口宽，可适配高能电极。
电解质的电化学窗口等于其在负极发生还原反应和在正极发生氧化反应所限定的电压范围。
固态电解质的电化学窗口大，其抵抗负极还原和正极氧化的能力强，能够匹配更高正极和更低负极的电极材料，从而实现更高的电池能量密度。
理论上固态电池所用材料工作电压可以达到5V。
目前市场主流正极材料工作电压均位于3.2-3.8V 区间，而固态电池所用正极材料富锂锰基则可以达到4.5V。
（2）由于电池化学反应场所主要在正负极，因此电池能量密度与正负极材料有密不可分的关系。
锂电池能量密度已进入瓶颈期，其负极材料多以石墨为主，石墨的理论克容量370mAh/g，正极材料三元材料镍钴锰(NCM)约为200mAh/g。
目前市场较为成熟的液态电池正负极搭配是高镍三元+人造石墨，克容量极限可达 357mAh/g。
而固态电池则可以搭配更高容量的富锂锰基+硅碳负极材料，克容量极限可超过500mAh/g。
固态电池优势之二：安全性高。
固态电解质相比液态电解液可以解决漏液挥发等安全问题。
固态电池优势之三：重量轻。
固态电池不需要电解液和隔膜，其可以实现多层正极、固态电解质和负极材料堆积。
先串联后再封装焊接，有效简化封装，使得整体电池包的重量和体积得以缩减从而提升续航能力。
固态电池优势之四：循环寿命更长。
固态电解质为单离子导体，副反应少，循环寿命更长。
由于固体电解质不具有流动性，因此不会出现SEI膜反复生长与溶解脱落的问题，有助于实现稳定循环。
此外，全固态电池中过渡金属不易发生溶解，可以避免由过渡金属溶解导致的正极容量衰减以及过渡金属在负极侧沉积进而催化SEI膜分解的问题。
四、固态电池现状和发展方向固态电池当前处于起步阶段，产业化仍需时间沉淀，但总体趋势如下：（1）行业趋势a、隔膜和电解液产业将消失；b、铜箔、铝箔产业面临Bi-Polar材料的挑战或将退出锂电行业；c、石墨材料将面临金属锂的替代而产量大幅度下降；d、现有单体电池的零配件，如壳、盖将不再需要；e、PACK热管理不再需要；连接方式将大幅度简化，相应零配件不再需要；f、如果Tesla的Dry Coating电极生产应用起来，现今的搅拌设备、涂布机、NMP产业都会退场；g、卷绕机，注液机等现有单体电池的组装设备行业将消失；h、现有的立体库式电池充放电化成设备将不适合叠层电池的高电压和尺寸，也可能根本就不需要了；i、固态电解质化工产业兴起；j、Bi-Polar新型箔材料将出现并形成巨大产业；k、大型平面叠片机将成为装配生产线的主宰；l、适合固态电解质的新型投料、混浆将出现。
（2）材料趋势正极：向高镍、无钴、富锂等高能量密度方向发展负极：硅负极、锂金属有望成为未来选择隔膜：作为半固态电池过渡阶段选择电芯：串联能有效提升固态电池电压封装：采用软包封装形态，有望增大铝塑膜用量图文