關(guān)于鋰電池系統(tǒng)能量密度的知識解析，你對它的了解有多少？

在生活中，你可能接觸過各種各樣的電子產(chǎn)品，那么你可能并不知道它的一些組成部分，比如它可能含有的鋰電池系統(tǒng)能量密度，那么接下來讓小編帶領(lǐng)大家一起學(xué)習(xí)鋰電池系統(tǒng)能量密度。

什么是能量密度?能量密度(Energydensity)是指以一定空間或質(zhì)量單位存儲的能量數(shù)量。電池的能量密度是由電池的平均單位體積或質(zhì)量釋放的電能。電池的能量密度通常分為兩個(gè)維度：重量能量密度和體積能量密度。電池重量能量密度=電池容量×放電平臺/重量，基本單位為Wh / kg(瓦時(shí)/千克)電池體積能量密度=電池容量×放電平臺/體積，基本單位為Wh / L(瓦特小時(shí)/升)。電池的能量密度越大，單位體積或單位重量所存儲的電量就越多。

使用不同的有機(jī)化學(xué)管理系統(tǒng)，您可以更改比能量。例如，在鋰離子電池的正極材料中，調(diào)節(jié)鎳，鈷和錳的占有率以增加鎳的占有率，從而增加鋰離子電池的比能。在鋰離子電池的正極材料中，硅/碳聚合物材料的體積可以達(dá)到4200mah / g，而鋰離子電池的基本理論容量僅為372mah / g。另外，許多鋰離子電池在電池充電的整個(gè)過程中都有體積損壞，并且一些鋰離子電池在整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)的整個(gè)循環(huán)中都會損壞。

動力電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。顧名思義，單個(gè)電池的能量密度就是單個(gè)電池的能量密度。根據(jù)《中國制造2025》，動力電池的發(fā)展計(jì)劃被確定為：2020年，電池能量密度將達(dá)到300Wh / kg;到2020年，電池能量密度將達(dá)到300Wh / kg。到2025年，電池能量密度將達(dá)到400Wh / kg;到2030年，電池能量密度將達(dá)到500Wh / kg。這是指單個(gè)細(xì)胞水平的能量密度。系統(tǒng)的能量密度是多少?系統(tǒng)能量密度是指單體組合完成后整個(gè)電池系統(tǒng)的重量或體積。由于電池系統(tǒng)包含電池管理系統(tǒng)，熱管理系統(tǒng)，高低壓電路等，因此占據(jù)了電池系統(tǒng)的部分重量和內(nèi)部空間，因此電池系統(tǒng)的能量密度低于單體的能量密度。

目前，大多數(shù)電池組由各種固定電池組中的各種固定卡和支撐元件構(gòu)成。許多結(jié)構(gòu)元件的體積和質(zhì)量很大，從而大大降低了整體集成的高效率，并調(diào)整了電池組的高效率。布局結(jié)構(gòu)簡化了各種安裝支撐點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，使鋰離子電池組在相對有限的空間中具有更大的體積。今年的ctp(celltopack)計(jì)劃過去改變了鋰離子觸摸式電池組的結(jié)構(gòu)，通過幾個(gè)大空間鋰離子電池組形成了標(biāo)準(zhǔn)化的電池組，然后將它們智能地堆疊到更大的電池控制模塊中，這些程序不僅減少了部件總數(shù)，而且大大提高了空間利用率和比能。

眾所周知，以三元鋰為正極的電池組系統(tǒng)的能量密度高于以磷酸鐵鋰為正極的電池組系統(tǒng)的能量密度。為什么是這樣?當(dāng)前用于鋰離子電池的負(fù)極材料主要是石墨，并且石墨的理論克容量為372mAh / g。正極材料磷酸鐵鋰的理論克容量僅為160mAh / g，而三元材料鎳鈷錳(NCM)約為200mAh / g。根據(jù)桶形理論，水位由桶的最短部分決定，鋰離子電池能量密度的下限取決于正極材料。磷酸鐵鋰的電壓平臺為3.2V，三元指數(shù)為3.7V。比較這兩個(gè)階段，能量密度高，相差16%。

改變充電電池的規(guī)格也是擴(kuò)展的主要方面。例如，通過改變可再充電電池的長度和總寬度，鋰離子電池在一定體積內(nèi)變得更扁平和更窄，這有利于鋰離子電池在電池組中的整體布置，并且可以增加電池組的體積。動力鋰離子電池的空間利用率，從而產(chǎn)生具有更大能量的電池組。這種圖形設(shè)計(jì)還可以使鋰離子芯具有更大的總吸熱面積，從而使鋰離子芯可以立即將內(nèi)部產(chǎn)生的熱量傳遞到外界，防止內(nèi)部積聚的熱量產(chǎn)生，并更好地匹配比能量更高。

在原材料的應(yīng)用中，除了鋰離子電池材料的升級之外，電池組材料的改進(jìn)也是提高能量與可充電電池系統(tǒng)軟件的比例的要措施。目前，電池箱材料多采用鋁合金材料、高強(qiáng)度鋼材料和高分子材料。相信通過閱讀上面的內(nèi)容，大家對**有了初步的了解，同時(shí)也希望大家在學(xué)習(xí)過程中，做好總結(jié)，這樣才能不斷提升自己的設(shè)計(jì)水平。