簡介固態(tài)鋰電池和鐵鋰電池能量密度
來源：寶鄂實業(yè)
2019-12-13 17:59
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隨著中國成為全球第一大電動汽車市場，與之密不可分的動力電池行業(yè)也得到迅速發(fā)展。目前純電動汽車的發(fā)展一直受到電池能量密度低的桎梏。電池能量密度沒有大的突破，純電動車的續(xù)航里程就無法大幅提高，純電動汽車的發(fā)展將智能依賴于政策支持，缺乏市場動力。今天鋰電池廠家就來解析固態(tài)鋰電池和鐵鋰電池能量密度。
能量密度
能量密度是指在單位一定的空間或質量物質中儲存能量的大小。電池的能量密度也就是電池平均單位體積或質量所釋放出的電能。電池的能量密度一般分重量能量密度和體積能量密度兩個維度。
(1)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/千克)。
(2)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(瓦時/升)。
電池的能量密度越大，單位體積、或重量內存儲的電量越多。
固態(tài)鋰電池能量密度
固態(tài)電池其電解質為固態(tài)，具有的密度以及結構可以讓更多帶電離子聚集在一端，傳導更大的電流，進而提升電池容量。因此，同樣的電量，固態(tài)電池體積將變得更小。不僅如此，固態(tài)電池中由于沒有電解液，封存變得更加容易，在汽車等大型設備上使用時，也不需要再額外增加冷卻管、電子控件等，在節(jié)約成本的同時還減輕自身重量。此外，在能量密度方面，鋰電池的技術正由鋰離子向鋰金屬更高的能量密度發(fā)展。
按照《中國制造2025》確定的技術目標，2020年鋰電池能量密度到300Wh/kg，2025年能量密度達到400Wh/kg，2030年能量密度達到500Wh/kg。要實現(xiàn)這一愿景，發(fā)展固態(tài)鋰離子電池是一個相當穩(wěn)妥的選擇。而固態(tài)鋰離子電池的能量密度則會高很多，全固態(tài)鋰離子電池的能量密度最高潛力達900Wh/kg，并且結構更加安全，所以它一度被認為是理想的汽車電池。
鐵鋰電池能量密度
據了解，鐵鋰電池單體電池的能量密度可達157Wh/kg，但單體電池成組后能量密度則降為100Wh/kg?，F(xiàn)在磷酸鐵鋰電池的能力密度一般還都是在150Wh/kg左右，即使做得好一些，也是在160Wh/kg左，這個和三元電池的200Wh/kg能量密度相比，差距很大。即將生產的32131高能量密度圓柱磷酸鐵鋰電池，單體能量密度達到180Wh/kg，使用該電池的乘用車，續(xù)航里程可達到300km以上。
鐵鋰電池的優(yōu)勢就是穩(wěn)定，即便碰撞、穿刺也不會有自燃爆炸風險，安全相比于效能其實更值得重視，其實在2017年之前磷酸鐵鋰電池在新能源行業(yè)的裝幾率高達70%。如果把磷酸鐵鋰電池的電池密度做的更高，在保證安全的基礎上，必定會增強吸引力，畢竟對于車企而言，性能上稍打折扣，在安全性上更進一步未必不是一種好的選擇。
如何提高能量密度
1.增大電池尺寸。電池廠家可以通過增大原來電池尺寸來達到電量擴容的效果。但是電芯“變胖”或者“長個”只是治標，并不治本。釜底抽薪的辦法，是從構成電池單元的正負極材料以及電解液成分中，找到提高能量密度的關鍵技術。
2.化學體系變革。由于目前負極材料的能量密度遠大于正極，所以提高能量密度就要不斷升級正極材料。
