影響磷酸鐵鋰電池組功率能量密度的因素有哪些

來源：存能電氣  日期：2019-10-17 16:21  瀏覽量：次

　　影響磷酸鐵鋰電池組功率能量密度的因素有哪些？可以說，能量密度是制約當(dāng)前鋰離子電池發(fā)展的最大瓶頸。不管是手機(jī)，還是電動汽車，人們都期待電池的能量密度能夠達(dá)到一個全新的量級，使得產(chǎn)品的續(xù)航時間或續(xù)航里程不再成為困擾產(chǎn)品的主要因素。今天就來分析影響磷酸鐵鋰電池組功率能量密度的因素有哪些？

　　影響磷酸鐵鋰電池組功率能量密度的因素

　　從鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、再到鋰離子電池，能量密度一直在不斷的提升。可是提升的速度相對于工業(yè)規(guī)模的發(fā)展速度而言，相對于人類對能量的需求程度而言，顯得太慢了。針對能量密度成為瓶頸的現(xiàn)狀，全球各國都制訂了相關(guān)的電池產(chǎn)業(yè)政策目標(biāo)，期望引領(lǐng)電池行業(yè)在能量密度方面取得顯著的突破。中、美、日等國政府或行業(yè)組織所制定的2020年目標(biāo)，基本上都指向300Wh/kg這一數(shù)值，相當(dāng)于在當(dāng)前的基礎(chǔ)上提升接近1倍。2030年的遠(yuǎn)期目標(biāo)，則要達(dá)到500Wh/kg，甚至700Wh/kg，電池行業(yè)必須要有化學(xué)體系的重大突破，才有可能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

　　影響磷酸鐵鋰電池能量密度的因素有很多，就鋰離子電池現(xiàn)有的化學(xué)體系和結(jié)構(gòu)而言，其實(shí)就是電池當(dāng)中的鋰元素，可是要獲得穩(wěn)定的、持續(xù)的、安全的電能載體，其他物質(zhì)又是不可或缺的。那么要提高能量密度，我們首先想到的就是提高鋰元素的比例，同時要讓盡可能多的鋰離子從正極跑出來，移動到負(fù)極，然后還得從負(fù)極原數(shù)返回正極，周而復(fù)始的搬運(yùn)能量。

　　磷酸鐵鋰電池能量密度方面實(shí)現(xiàn)突破

　　因?yàn)楝F(xiàn)在對于新能源汽車的發(fā)展，整個社會都是出于“亢奮”的狀態(tài)，大家一股腦兒的開始發(fā)展上去了，因?yàn)槿酆衔镤囯姵卦诔擞密囶I(lǐng)域占有者“先發(fā)”優(yōu)勢，所以，基本上現(xiàn)在的乘用車電池都是屬于三元聚合物鋰電池，而磷酸鐵鋰電池發(fā)力較晚，現(xiàn)在基本上已經(jīng)“淪落”到了邊緣的客車以及物流運(yùn)輸車領(lǐng)域。

　　而現(xiàn)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。

　　不過，這并不是意味著磷酸鐵鋰電池已經(jīng)放棄了對三元電池的追趕了，現(xiàn)在我們國內(nèi)已經(jīng)有企業(yè)在180Wh/kg，200Wh/kg以及220Wh/kg這三個梯度上的能量密度上開始研制發(fā)力了，而且獲得了非常不錯的圖片，現(xiàn)在180Wh/kg已經(jīng)開始兩場了。而一旦達(dá)到更高的梯度，那就是意味著磷酸鐵鋰電池有了進(jìn)軍乘用車領(lǐng)域，在乘用車上使用的機(jī)會了！

　　提升其電池系統(tǒng)能量密度的方法來看，基本上都采用相同的方法盡可能的減輕電池包重量，進(jìn)行輕量化處理，但前提是將電芯單體能量密度提升到一定的水平。值得注意的是，電池系統(tǒng)輕量化雖然能對提升電池系統(tǒng)能量密度起到直接的作用，但其技術(shù)難度依然很高，對電池的安全性和一致性等可能造成很大的影響。因此不是所有的電池企業(yè)都具備這種條件和技術(shù)。

　　提升磷酸鐵鋰電池的能量密度是一個系統(tǒng)工程，要從改善制造工藝、提升現(xiàn)有材料性能、以及開發(fā)新材料和新化學(xué)體系這幾個方面入手，尋找短期、中期和長期的解決方案。