【技术】怎么计算动力电池能量密度?
近年来,锂电池的迅速发展引起了人们的极大关注。其发展主要由三个方面驱动:电子消费品、电动汽车和储能。对于锂电池来说,能量密度和安全性之间的矛盾是最具争议的话题,既然如此,那应该怎么计算动力电池能量密度呢,动力电池的能量密度计算公式又是怎么样的呢?
一、什么是电池能量密度
电池能量密度(energydensity)是在给定的空间或质量单位中存储的能量。电池的能量密度越大,单位体积或重量储存的能量就越多。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。
二、什么会影响电池的能量密度
一般来说,影响能量密度的主要原因是锂电池的四种主要材料:阳极材料、阴极材料、电解质和隔膜,而阳极和阴极材料是决定锂电池化学反应的关键因素。此外,锂电池的生产技术,如紧凑密度、箔厚等,也会影响电池的能量密度。
三、怎么计算动力电池能量密度
电池能量密度计算公式:电池能量密度=电池容量×放电平台/(电池厚度×电池宽度×电池长度)&电池的重量
格瑞普小编认为要计算电池能量密度,首先要了解常见动力锂电池的常规种类,动力锂电池主要分为两种、三元锂动力电池和第1种锂电池:以国内的新能源(ATL电池)、比克等为代表。
这种锂电池所用的材料一般是三元,也称为钴酸锂,它在容量大,能量密度高的优点横行在各个电芯厂,现在三元电池的能量密度在580Wh/升左右,钴酸锂的工作电压一般是2.75V~4.2V,像国内新能源企业ATL现在在做4.35V电压体系的电池,能量密度也可以高达650Wh/升左右。
这些电池一般用在智能手机,平板电脑、笔记本电脑,蓝牙耳机上较为常见。这种锂电池所用的材料一般是三元,也称为钴酸锂,它在容量大,能量密度高的优点横行在各个电芯厂,现在三元电池的能量密度在580Wh/升左右,钴酸锂的工作电压一般是2.75V~4.2V,像国内新能源企业ATL现在在做4.35V电压体系的电池,能量密度也可以高达650Wh/升左右。
这些电池一般用在智能手机,平板电脑、笔记本电脑,蓝牙耳机上较为常见。有个纠结之处就是国内也有不少厂家用三元材料将电芯做到5C以上放电,例如:超威、天能、福斯特、电科电源等电池企业,这些电池可以用在独轮车、思维车、电动摩托车上,其性能一样可以满足客户的产品要求,并且被广大用户认可。
第2种磷酸铁锂电池:以国内的比亚迪,沃特玛,中航锂电等电池厂为代表的动力电池企业。
这种电池所用材料为磷酸铁锂,简称铁电池,主要以安全和循环寿命长著称,铁电池的工作电压一般是2.3v~3.65V之间,循环寿命高达2000次以上,做的好点的动力电池企业,能将电池工作电压扩展到2.0V~3.65V之间。这种动力电芯,经常被用在电动大巴、电动汽车、电动叉车、移动机站上。
电池芯能量密度的计算方法如下:
能量密度(Wh/升)=容量&TImes;平台电压÷体积÷1000(换算单位)
铁电池的平台电压:3.2V;三元锂电的平台电压一般是3.7V。
圆柱型体积=πr2&TImes;h;
长方形体积=长&TImes;宽&TImes;高;
以上就是计算动力电池能量密度的方法,对电池来说要满足有高功率、高能量、能量功率与安全性的兼顾;最关键核心的是电池的原材料,就是正极、负极、隔膜、电解液等等,加上电池在车上使用寿命终止之后的梯级利用和资源回收的内容。
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