怎么提高锂离子电池的能量密度?

怎么提高锂离子电池的能量密度?

在相同能耗、电池包体积和重量不变的情况下，单辆新能源汽车的最大行驶里程重要由电池的能量密度决定。能量密度是在给定的空间或质量单位中存储的能量量。电池的能量密度是电池每单位体积或质量所释放的电能量。电池的能量密度一般分为两个维度:重量能量密度和体积能量密度。

根据《我国制造2025》，明确了动力锂离子电池的发展规划:到2020年，电池的能量密度达到300Wh/kg;到2025年，电池能量密度将达到400Wh/kg;到2030年，电池的能量密度将达到500Wh/kg。这是单个细胞的能量密度。

系统能量密度是指单体组合完成后，整个电池系统的功率与整个电池系统的重量或体积之比。由于电池系统包含电池管理系统、热管理系统、高低压电路等，它们占据了电池系统的部分重量和内部空间，所以电池系统的能量密度低于单一能量密度。

一般来说，锂离子电池的四个部分是至关重要的:正极、负极、电解液和隔膜。正负极是化学反应的场所，相当于调速器的两条静脉。

我们都了解锂三元电池包系统的能量密度比磷酸铁锂离子电池包系统的能量密度要高。这是为何呢?

现有锂离子电池负极材料重要是石墨，石墨的理论容量为372mAh/g。阴极材料的容量只有160mAh/g，而三元材料的容量大约是200mAh/g。

当然，除化学体系外，加工工艺水平如压实密度、箔片厚度等，也会影响能量密度。一般来说，压实密度越高，电池在有限空间内的容量就越大，因此，重要材料的压实密度也被认为是电池能量密度的参考指标之一。

新材料体系的采用、锂离子电池结构的精细调整和制造能力的提高是研发工程师长袖舞的三个阶段。在接下来的文章中，我们将从两个方面来讨论它:单例和系统。

电池厂家可以通过新增原电池的尺寸来达到扩容的效果。最常见的例子是，松下18650电池的先驱、广受欢迎的电动汽车公司特斯拉(tesla)，将用一块新的21700电池取代它。