如何提高鋰電池的能量密度呢?
來源：寶鄂實業(yè)
2019-12-25 17:54
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如何提高鋰電池的能量密度?鋰電池的能量密度對人體的影響似乎和心臟的跳動一樣重要。純電動汽車，或更典型的電池驅(qū)動汽車的性能、續(xù)航里程和可靠性取決于電池中的電池數(shù)量和單個電池的能量密度。容量不足，單價又低，循環(huán)又好，安全性又高，做的鋰電池大概也沒人要。那么如何提高鋰電池的能量密度呢?
鋰電池。JPG
電池的能量密度是多少?
能量密度是指在給定的空間或物質(zhì)質(zhì)量中存儲的能量量。電池的能量密度是電池單位體積或質(zhì)量釋放的能量量。電池能量密度=電池容量×放電平臺/電池厚度/電池寬度/電池長度，基本單位為Wh/kg(瓦特小時/kg)。
電池的能量密度越高，單位體積儲存的能量就越多。
鋰電池能量密度狀況
●比亞迪:目前，比亞迪磷酸鐵鋰電池的單個能量密度為150Wh，但比亞迪計劃將其增加到160Wh。除了磷酸亞鐵鋰電池,比亞迪已經(jīng)開發(fā)了同時在三元鋰電池,如果結(jié)合三元鋰電池的技術(shù)磷酸亞鐵鋰電池,最初以石墨為陰極材料進行一些調(diào)整,所以大約在2020年,比亞迪計劃磷酸亞鐵鋰電池單體的能量密度提升到200 wh。
另外，在后續(xù)的三元電池方面，比亞迪的三元電池已經(jīng)可以量產(chǎn)，能量密度已經(jīng)達到200Wh/kg。比亞迪的目標是到2018年實現(xiàn)電池比能240瓦時/公斤，到2020年達到300瓦時/公斤。
●伏安:32650圓柱形動力磷酸鐵鋰電池已達到145Wh/kg的能量密度。下一步是達到160Wh/kg。三元電池目前的能量密度為200Wh/kg，到2020年有望達到300Wh/kg。
●國能電池:早在2013年，國能磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的能量密度分別達到160Wh/kg和200Wh/kg。預計到2017年底，單個磷酸鐵鋰電池的能量密度將達到180Wh/kg，封裝134Wh/kg，而三極電池的能量密度將突破240Wh/kg。
●jetway power:在能量密度方面，公司目前已批量生產(chǎn)比能為210WH/Kg的ternyuan柔性電池。在提高電池安全性的基礎(chǔ)上，預計到2020年公司柔性電池的能量密度可達300WH/Kg，組內(nèi)可達220WH/Kg。鈦酸鋰電池的能量密度可達110WH/Kg以上。
●智能能源:本公司生產(chǎn)的單功率電池的能量密度可達220Wh/Kg，電池組的能量密度可達140Wh/Kg。同時，公司的BMS系統(tǒng)可以實現(xiàn)5級保護，鋰電池采用輕質(zhì)材料，結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
●bk電池:2016年bk三元材料動力電池行業(yè)占比超過30%，排名第一。目前，bko細胞的能量密度接近220Wh/kg，并將進一步增加到300Wh/kg。
●凱恩新能源:凱恩新能源已批量供應(yīng)能量密度為220Wh/kg的電池，系統(tǒng)比能大于130Wh/kg，同時技術(shù)和工藝水平已達到250Wh/kg，技術(shù)儲備為300Wh/kg。
如何提高能量密度
1. 增加電池容量
電池廠家可以增加原電池的尺寸來達到擴容的效果。最熟悉的例子是:率先使用松下(panasonic) 18650電池的電動汽車公司特斯拉(tesla)，正在更換其新的21700電池。
但細胞“脂肪”或“長”只是一種癥狀，并不能治愈。解決方案是找到提高電池正極和負極材料以及電解質(zhì)組件能量密度的關(guān)鍵技術(shù)。
2. 化學系統(tǒng)改革
如前所述，鋰電池的能量密度受電池正極和負極的限制。由于陰極材料的能量密度遠高于陽極材料，因此需要對陰極材料進行升級以提高其能量密度。
3.系統(tǒng)的能量密度
要提高鋰電池的成組效率，安全應(yīng)該是最大化利用每一寸空間的前提。電池組“瘦身”主要有以下幾種方式。
優(yōu)化布局結(jié)構(gòu)。從外部尺寸上優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)部布局，使電池組內(nèi)部組件更加緊湊高效。
