能量密度有什么小秘密呢?

什么是能量密度?

能量密度(Energydensity)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。

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)。

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。

什么限制了電池的能量密度?

究竟是什么限制了鋰離子電池的能量密度?電池背后的化學體系是重要原因難逃其咎。

一般而言，鋰離子電池的四個部分非常關鍵：正極，負極，電解質，膈膜。正負極是發生化學反應的地方，相當于任督二脈，重要地位可見一斑。

我們都了解以三元鋰為正極的電池包系統能量密度要高于以磷酸鐵鋰為正極的電池包系統。這是為何呢?

現有的鋰離子電池負極材料多以石墨為主，石墨的理論克容量372mAh/g。正極材料磷酸鐵鋰理論克容量只有160mAh/g，而三元材料鎳鈷錳(NCM)約為200mAh/g。

根據木桶理論，水位的高低決定于木桶最短處，鋰離子電池的能量密度下限取決于正極材料。

磷酸鐵鋰的電壓平臺是3.2V，三元的這一指標則是3.7V，兩相比較，能量密度高下立分：16%的差額。