Как улучшить плотность энергии литиевых батарей?

Внедрение новых систем материалов, точная настройка структуры литиевых батарей и улучшение производственных возможностей — вот три основных этапа, на которых инженеры-исследователи должны продемонстрировать свои способности. Мы объясним два измерения мономера и системы в следующей части.

Ⅰ. Плотность энергии литиевых аккумуляторных элементов в основном зависит от прорыва химической системы

<р>1. Увеличьте размер электрических батарей: производители электрических батарей могут увеличить размер оригинальной батареи, чтобы добиться эффекта расширения емкости. Самый известный пример: Tesla, известная компания по производству электромобилей, которая была  первым использовать 18650 литий-железо-фосфатный аккумулятор и заменит новый литиевая батарея 21700.

Однако «жир» или «рост» элемента батареи — это только временное, а не постоянное лекарство. Метод извлечения зарплаты со дна чайника заключается в том, чтобы найти ключевую технологию для увеличения плотности энергии положительных и отрицательных материалов, из которых состоит аккумуляторная батарея и состав электролита.

<р>2. Изменения в химическом составе литиевых батарей. Как упоминалось ранее, плотность энергии электрических батарей ограничивается положительным и отрицательным электродами батареи. В настоящее время плотность энергии материала отрицательного электрода намного выше, чем у положительного электрода, поэтому необходимо постоянно улучшать материал положительного электрода для повышения плотности энергии.

(1) Катод с высоким содержанием никеля: тройные материалы обычно относятся к большому семейству оксидов манганата никеля, кобальта и лития. Мы можем изменить характеристики электрических батарей, изменив соотношение трех элементов: никеля, кобальта и марганца.

(2) Кремний-углеродный анод на рисунке: Удельная емкость анодных материалов на основе кремния может достигать 4200 мАч/г, что намного выше, чем теоретическая удельная емкость графитовых анодов 372 мАч/г, поэтому она стала мощная замена графитовым анодам.

(3) В настоящее время использование кремний-углеродных композитных материалов для повышения плотности энергии электрических батарей стало одним из признанных в отрасли направлений развития анодных материалов для литиевых батарей. Модель 3, выпущенная Tesla, использует кремниевый углеродный анод.

<р>3. В будущем, если вы хотите еще больше преодолеть отметку 350 Втч / кг для одноэлементных батарей, коллегам в отрасли, возможно, придется сосредоточиться на системе литий-металлических отрицательных электрических батарей, но это также означает изменение и улучшение всего производства батарей. процесс. Из нескольких типичных тройных материалов видно, что доля никеля все выше и выше, а доля кобальта все ниже и ниже. Чем выше содержание никеля, тем выше удельная емкость элемента. Кроме того, из-за нехватки ресурсов кобальта увеличение доли никеля сократит использование кобальта.

Ⅱ. Плотность энергии литиевой системы аккумуляторов: повысить групповую эффективность аккумуляторных батарей

<р>1. Групповой тест аккумуляторных батарей заключается в способности электрических батарей «осадных львов» расставлять отряды по одиночным ячейкам и модулям. Необходимо максимально использовать каждый сантиметр пространства из соображений безопасности.

<р>2. «Похудение» аккумуляторной батареи в основном включает следующие способы:

(1) Оптимизировать структуру компоновки: с точки зрения габаритных размеров внутреннюю компоновку системы можно оптимизировать, чтобы сделать компоновку внутренних частей блока электрических батарей более компактной и эффективной.

(2) Оптимизация топологии: мы реализуем конструкцию с уменьшенным весом, исходя из предпосылки обеспечения жесткости, прочности и надежности конструкции посредством моделирования. С помощью этой технологии можно реализовать оптимизацию топологии и оптимизацию морфологии и, наконец, помочь реализовать легкий вес батарейного отсека.

(3) Выбор материала: мы можем выбрать материалы с низкой плотностью. Например, верхняя крышка блока электрических батарей постепенно изменилась с традиционной верхней крышки из листового металла на верхнюю крышку из композитного материала, что позволяет снизить вес примерно на 35%. Что касается нижнего ящика аккумуляторной батареи, то он постепенно изменился с традиционной схемы из листового металла на схему из алюминиевого профиля, что уменьшило вес примерно на 40 %, а эффект легкости очевиден.

(4) Интегрированная конструкция всего транспортного средства: интегрированная конструкция всего транспортного средства и конструктивная конструкция всего транспортного средства должны быть полностью учтены, а конструктивные части должны быть общими и общими в максимально возможной степени, как анти- конструкция столкновений для достижения максимальной легкости.

Электрические батареи — это очень универсальные продукты. Если вы хотите улучшить один аспект производительности, вы можете пожертвовать другими аспектами производительности. Это основа для понимания дизайна и разработки аккумуляторов. Аккумуляторы Power Electric предназначены для транспортных средств, поэтому плотность энергии — не единственный показатель качества аккумулятора.