Плотность энергии (Energyde density) относится к количеству энергии, хранящейся в единице определенного пространства или массы материи. Плотность энергии батареи - это электрическая энергия, выделяемая средним единичным объемом или массой аккумулятор . Плотность энергии батареи обычно делится на два измерения: плотность энергии веса и плотность энергии объема.

Вес батареи Плотность энергии = емкость батареи × платформа для разряда / вес, базовая единица измерения - Втч / кг (ватт-час / кг).

Объемная плотность энергии аккумулятора = емкость аккумулятора × разрядная платформа / объем, базовая единица измерения - Втч / л (ватт-час / литр).

Чем больше удельная энергия батареи, тем больше электроэнергии хранится на единицу объема или веса.

Какова плотность энергии мономера?

Плотность энергии батареи часто указывает на две разные концепции: одна - это плотность энергии отдельной ячейки, а другая - плотность энергии аккумуляторной системы.

Батарейный элемент - это наименьшая единица аккумуляторной системы. Батареи M образуют модуль, а модули N образуют аккумуляторную батарею. Это основная структура автомобильной аккумуляторной батареи.

Плотность энергии отдельной клетки, как следует из названия, - это плотность энергии на уровне отдельной клетки.

Согласно «Сделано в Китае 2025», план развития силовых аккумуляторов определен: в 2020 году удельная энергия аккумулятора достигнет 300 Втч / кг; в 2025 году удельная энергия аккумулятора достигнет 400 Втч / кг; в 2030 г. энергия батареи плотность достигнет 500 Втч / кг. Это относится к плотности энергии отдельного клеточного уровня.

Какова плотность энергии системы?

Плотность энергии системы относится к весу или объему всей аккумуляторной системы по сравнению с весом или объемом всей аккумуляторной системы после завершения комбинации мономеров. Поскольку аккумуляторная система содержит систему управления аккумулятором, систему управления температурой, цепи высокого и низкого напряжения и т. Д. Занимают часть веса и внутреннего пространства аккумуляторной системы, плотность энергии аккумуляторной системы ниже, чем плотность энергии мономера. .

Плотность энергии системы = мощность аккумуляторной системы / вес аккумуляторной системы ИЛИ объем аккумуляторной системы

Что ограничивает удельную энергию литиевых батарей?

Четыре части литиевой батареи очень важны: положительный электрод, отрицательный электрод, электролит и диафрагма. Положительный и отрицательный полюса - это места, где происходят химические реакции, которые эквивалентны двум венам Рен и Ду, и их важный статус очевиден.

Все мы знаем, что плотность энергии системы батарейного блока с тройным литием в качестве положительного электрода выше, чем у системы батарейного блока с фосфатом лития-железа в качестве положительного электрода. Почему это?

Большинство современных материалов анодов для литий-ионных аккумуляторов - это графит, а теоретическая граммовая емкость графита составляет 372 мАч / г. Теоретическая граммовая емкость катодного материала - фосфата лития и железа составляет всего 160 мАч / г, в то время как трехкомпонентный никель-кобальт-марганец (NCM) составляет около 200 мАч / г.

Платформа напряжения фосфата лития-железа составляет 3,2 В, а тройной индекс - 3,7 В. Сравнивая две фазы, плотность энергии высока, а разница составляет 16%.

Как увеличить плотность энергии?

Увеличьте размер батареи

Производители аккумуляторов могут добиться эффекта увеличения емкости, увеличив исходный размер аккумулятора. Самый известный пример - это то, что Tesla, известная компания по производству электромобилей, которая первой использовала батарею 18650 от Panasonic, заменит ее новой батареей 21700.

Реформа химической системы

Плотность энергии батареи ограничена положительным и отрицательным электродами батареи. Поскольку плотность энергии текущего материала отрицательного электрода намного больше, чем у положительного электрода, увеличение плотности энергии требует постоянного улучшения материала положительного электрода.

Катод с высоким содержанием никеля

Тройные материалы обычно относятся к большому семейству никель-кобальт-марганцевых оксидов оксидов лития. Мы можем изменить производительность батареи, изменив соотношение трех элементов: никеля, кобальта и марганца.

Доля никеля все выше и выше, а доля кобальта все ниже и ниже. Чем выше содержание никеля, тем выше удельная емкость аккумуляторного элемента. Кроме того, из-за нехватки ресурсов кобальта увеличение доли никеля приведет к уменьшению количества используемого кобальта.

Кремнийуглеродный анод

Удельная емкость анодных материалов на основе кремния может достигать 4200 мАч / г, что намного выше теоретической удельной емкости графитовых анодов 372 мАч / г, поэтому он стал мощной заменой графитовых анодов.

Плотность энергии системы: повышение эффективности аккумуляторных батарей

Оптимизированная структура компоновки: с точки зрения размеров внутреннюю компоновку системы можно оптимизировать, чтобы сделать внутренние компоненты аккумуляторной батареи более компактными и эффективными.

Мы реализуем конструкцию с уменьшением веса, исходя из предпосылки обеспечения жесткости и надежности конструкции посредством имитационных расчетов. С помощью этой технологии можно достичь оптимизации топологии и оптимизации топографии, что в конечном итоге поможет получить легкие аккумуляторные шкафы.

Выбор материала: мы можем выбрать материалы с низкой плотностью. Например, крышка аккумуляторного блока постепенно изменилась с традиционной крышки из листового металла на крышку из композитного материала, что может снизить вес примерно на 35%. Что касается нижнего ящика аккумуляторной батареи, он постепенно превратился из традиционного решения из листового металла в решение из алюминиевого профиля, уменьшив вес примерно на 40%, и эффект легкости очевиден.

Интегрированная конструкция транспортного средства: интегрированная конструкция транспортного средства и конструкция конструкции транспортного средства рассматриваются всесторонне, в максимально возможной степени разделяя и разделяя структурные части, такие как конструкция защиты от столкновений, для достижения максимальной легкости

Аккумулятор - это очень универсальный продукт. Если вы хотите улучшить один аспект производительности, вы можете пожертвовать другими аспектами производительности. Это основа для понимания конструкции и разработки батарей. Аккумуляторы предназначены для транспортных средств, поэтому плотность энергии - не единственный показатель качества аккумуляторов.