鋰電池廠家解析固態鋰電池和鐵鋰電池能量密度

來源：存能電氣  日期：2019-10-08 10:07  瀏覽量：次

　　鋰電池廠家解析固態鋰電池和鐵鋰電池能量密度。隨著中國成為全球第一大電動汽車市場，與之密不可分的動力電池行業也得到迅速發展。目前純電動汽車的發展一直受到電池能量密度低的桎梏。電池能量密度沒有大的突破，純電動車的續航里程就無法大幅提高，純電動汽車的發展將智能依賴于政策支持，缺乏市場動力。今天鋰電池廠家就來解析固態鋰電池和鐵鋰電池能量密度。

　　能量密度

　　能量密度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。

　　(1)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)。

　　(2)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。

　　固態鋰電池能量密度

　　固態電池其電解質為固態，具有的密度以及結構可以讓更多帶電離子聚集在一端，傳導更大的電流，進而提升電池容量。因此，同樣的電量，固態電池體積將變得更小。不僅如此，固態電池中由于沒有電解液，封存變得更加容易，在汽車等大型設備上使用時，也不需要再額外增加冷卻管、電子控件等，在節約成本的同時還減輕自身重量。此外，在能量密度方面，鋰電池的技術正由鋰離子向鋰金屬更高的能量密度發展。

　　按照《中國制造2025》確定的技術目標，2020年鋰電池能量密度到300Wh/kg，2025年能量密度達到400Wh/kg，2030年能量密度達到500Wh/kg。要實現這一愿景，發展固態鋰離子電池是一個相當穩妥的選擇。而固態鋰離子電池的能量密度則會高很多，全固態鋰離子電池的能量密度最高潛力達900Wh/kg，并且結構更加安全，所以它一度被認為是理想的汽車電池。

　　鐵鋰電池能量密度

　　據了解，鐵鋰電池單體電池的能量密度可達157Wh/kg，但單體電池成組后能量密度則降為100Wh/kg。現在磷酸鐵鋰電池的能力密度一般還都是在150Wh/kg左右，即使做得好一些，也是在160Wh/kg左，這個和三元電池的200Wh/kg能量密度相比，差距很大。即將生產的32131高能量密度圓柱磷酸鐵鋰電池，單體能量密度達到180Wh/kg，使用該電池的乘用車，續航里程可達到300km以上。

　　鐵鋰電池的優勢就是穩定，即便碰撞、穿刺也不會有自燃爆炸風險，安全相比于效能其實更值得重視，其實在2017年之前磷酸鐵鋰電池在新能源行業的裝幾率高達70%。如果把磷酸鐵鋰電池的電池密度做的更高，在保證安全的基礎上，必定會增強吸引力，畢竟對于車企而言，性能上稍打折扣，在安全性上更進一步未必不是一種好的選擇。

　　如何提高能量密度

　　1.增大電池尺寸。電池廠家可以通過增大原來電池尺寸來達到電量擴容的效果。但是電芯“變胖”或者“長個”只是治標，并不治本。釜底抽薪的辦法，是從構成電池單元的正負極材料以及電解液成分中，找到提高能量密度的關鍵技術。

　　2.化學體系變革。由于目前負極材料的能量密度遠大于正極，所以提高能量密度就要不斷升級正極材料。

　　3.系統能量密度：提升電池包的成組效率。電池包的成組考驗的是電池“攻城獅“們對單體電芯和模組排兵布陣的能力，需要以安全性為前提，最大程度地利用每一寸空間。

　　電池是一個很全方位的產品，你要提升某一方面的性能，可能會犧牲其他方面的性能，這是電池設計研發的理解基礎。動力電池屬于車載專用，因而能量密度不是衡量電池品質的唯一尺度。