Анализ плотности энергии литиевых батарей

Ⅰ. Какова плотность энергии литиевых аккумуляторов?

<р>1. Величина энергии, содержащейся в единице определенного пространства или количества материала, называется плотностью энергии. Средний объем единицы или масса энергии, выделяемой электрическими батареями, известен как плотность энергии литиевых батарей. Плотность энергии литиевых аккумуляторов можно разделить на два измерения: весовая плотность энергии и объемная плотность энергии.

<р>2. Весовая плотность энергии литиевых аккумуляторов равна результату умножения емкости электрических аккумуляторов и разрядной платформы на вес, где Втч/кг (ватт-час на килограмм) является основной единицей.

<р>3. Объемная плотность энергии литиевых батарей равна результату умножения емкости электрических батарей и разрядной платформы на объем, где Втч/л (ватт-час на литр) является основной единицей.

<р>4. Чем выше плотность энергии у литиевых батарей, тем больше энергии на единицу объема или веса они могут хранить.

Ⅱ. Какова плотность энергии одной ячейки в литиевых батареях?

<р>1. Термин «плотность энергии электрических батарей» используется для обозначения двух различных понятий: плотности энергии отдельной ячейки и плотности энергии системы электрических батарей.

<р>2. Наименьшей единицей системы электрических батарей является элемент. M ячеек составляют модуль, а N модулей составляют блок электрических батарей, который является основной структурой автомобильных электрических батарей.

<р>3. Как следует из названия, плотность энергии в отдельной ячейке — это плотность энергии на уровне одной ячейки.

Ⅲ. Какова плотность энергии литиевой системы батарей?

<р>1. Плотность энергии системы относится к отношению количества электроэнергии всей системы электрических батарей к ее весу или объему после объединения отдельных элементов. Поскольку внутренняя система электрических батарей, которая включает в себя систему управления электрическими батареями, систему управления температурным режимом, цепь высокого и низкого напряжения и другие компоненты, составляет часть веса и внутреннего пространства системы электрических батарей, плотность энергии электрических батарей ниже, чем у одной ячейки.

<р>2. Мощность системы электрических батарей равна результату, на который количество электроэнергии системы электрических батарей делится на ее вес или объем.

Ⅳ. Что именно ограничивает плотность энергии литиевых аккумуляторов?

<р>1. Основной причиной является химическая система электрических батарей.

<р>2. Вообще говоря, четыре секции литиевых батарей очень важны: положительный электрод, отрицательный электрод, электролит и диафрагма. Химическая реакция происходит между положительным и отрицательным электродами, которые аналогичны регулирующему и зачатию сосудов человеческого тела. Это показывает, насколько они важны. Актуальность места очевидна. Все мы знаем, что электрические батареи, заполненные тройным литием в качестве положительного электрода, имеют более высокую плотность энергии, чем батареи, заполненные фосфатом лития-железа в качестве положительного электрода. В чем причина этого?

<р>3. Графит является наиболее распространенным материалом отрицательного электрода, используемого в литиевых батареях, с теоретической емкостью 372 мАч/г. Теоретическая емкость материала положительного электрода (фосфат лития-железа) составляет около 160 мАч/г, а тройного материала никель-кобальт-марганец (NCM) составляет около 200 мАч/г. Согласно теории ствола, уровень воды определяется самой короткой частью ствола, а нижний предел плотности энергии литиевых батарей определяется материалом положительного электрода. Фосфат лития-железа имеет платформу напряжения 3,2 В, тогда как тройная платформа имеет платформу напряжения 3,7 В. При сравнении этих двух значений плотность энергии существенно различается: 16 процентов.

<р>4. Конечно, помимо химической системы, на плотность энергии влияют и другие аспекты процесса производства литиевых аккумуляторов, такие как плотность уплотнения, толщина фольги и т. д. В целом, чем выше плотность уплотнения, тем больше емкость электрических батарей в ограниченном пространстве. Поэтому плотность уплотнения первичного материала также является одним из эталонных показателей плотности энергии электрических батарей.