容量不夠，單價再低、循環(huán)再好、安全性再高，做出來的電池也可能無人問津。那么如何才能提高電池的能量密度呢?主要可以從幾個方面考慮：



1.增加對電池容量有貢獻的材料的性能：

這里主要就是對正負極活性物質而言，是提高容量密度最為直接的方法。主要的方向包括：

①使用克發(fā)揮更大的材料：例如正極的富鋰材料、高電壓三元材料、高電壓鈷酸鋰材料、二元材料等;負極的軟碳硬碳、硅錫基化合物等。

②使用壓實密度更大的正負極材料。

③使用粘結性、導電性更好的活性物質：這樣可以減少粘結劑、導電劑在敷料中的含量，從而提高單位質量敷料所能發(fā)揮的容量;另外粘結劑、導電劑的用量減少也可以提高材料活性物質的壓實等加工性能。

④使用厚度反彈更小的材料：鋰離子電池循環(huán)后，厚度會有一定的反彈;設計時需要預留循環(huán)后的反彈厚度;而當使用了厚度反彈更小的材料時(依目前所見來看，這些材料也同時是循環(huán)性能很好的材料)，則可以將省掉的厚度反彈預留空間轉給電芯的設計厚度，從而增加電芯的設計容量。

⑤選擇搭配性能更優(yōu)的材料體系：單一的“好正極”、“好負極”與“好電解液”搭配在一起，并不能保證做出“好電池”。匹配性不好的材料組合在一起，不僅會降低電池的循環(huán)性能，也可能影響到倍率性能甚至正負極的克發(fā)揮;同理，當材料匹配性更好時，克發(fā)揮、循環(huán)、膨脹率等性能或許都可以得到改善。

隨著鋰離子電池材料技術的日益成熟，常見的鈷酸鋰和石墨的潛能已經(jīng)近乎發(fā)揮到了極限。而今后如果能生產(chǎn)出成熟的其他體系，則對鋰離子電池的能量密度提升將會有革命性的影響!



2.減少對電池容量沒有貢獻的材料的體積：

這一項比較雜，主要包括：使用更薄的鋁塑膜、使用更薄的電池隔膜、使用更薄的極耳、使用更薄的銅箔和鋁箔、使用更薄的透明膠紙等。

可以看出，這方面的改善基本都以“薄”為定語。在有限的體積下，對容量無直接貢獻的鋁塑膜、隔膜等的體積的減少，就意味著能夠提供容量的化學物質的增多，從而提高電芯容量。

但是當這些材料更薄時，其機械強度、安全性能就會受到影響;這一方面需要輔料制造廠能在基本不降低材料性能的前提下縮小體積，一方面又需要電芯制造廠變更工藝、制成參數(shù)甚至設備(例如，更薄的鋁箔意味著更高的棍壓延伸系數(shù)并增加涂布、棍壓時的斷片概率;更薄的隔膜有更高的短路率風險;更薄的鋁塑膜更容易產(chǎn)生腳位破損;更薄的極耳會降低電池的倍率性能等等)。

更換這些更薄的材料需要電池廠做大量的認證，試產(chǎn)數(shù)量過少則無法準確得出統(tǒng)計數(shù)據(jù)，過多萬一問題太大則又造成了浪費。與提高活性物質性能相比，降低非活性物質的含量顯得思路更多，涉及到得方面也同樣寬泛。