关于锂电池系统能量密度的知识解析,你对它的了解有多少?
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在生活中,你可能接触过各种各样的电子产品,那么你可能并不知道它的一些组成部分,比如它可能含有的锂电池系统能量密度,那么接下来让小编带领大家一起学习锂电池系统能量密度。
什么是能量密度?能量密度(Energydensity)是指以一定空间或质量单位存储的能量数量。电池的能量密度是由电池的平均单位体积或质量释放的电能。电池的能量密度通常分为两个维度:重量能量密度和体积能量密度。电池重量能量密度=电池容量×放电平台/重量,基本单位为Wh / kg(瓦时/千克)电池体积能量密度=电池容量×放电平台/体积,基本单位为Wh / L(瓦特小时/升)。电池的能量密度越大,单位体积或单位重量所存储的电量就越多。
使用不同的有机化学管理系统,您可以更改比能量。例如,在锂离子电池的正极材料中,调节镍,钴和锰的占有率以增加镍的占有率,从而增加锂离子电池的比能。在锂离子电池的正极材料中,硅/碳聚合物材料的体积可以达到4200mah / g,而锂离子电池的基本理论容量仅为372mah / g。另外,许多锂离子电池在电池充电的整个过程中都有体积损坏,并且一些锂离子电池在整个循环系统的整个循环中都会损坏。
动力电池系统结构示意图。顾名思义,单个电池的能量密度就是单个电池的能量密度。根据《中国制造2025》,动力电池的发展计划被确定为:2020年,电池能量密度将达到300Wh / kg;到2020年,电池能量密度将达到300Wh / kg。到2025年,电池能量密度将达到400Wh / kg;到2030年,电池能量密度将达到500Wh / kg。这是指单个细胞水平的能量密度。系统的能量密度是多少?系统能量密度是指单体组合完成后整个电池系统的重量或体积。由于电池系统包含电池管理系统,热管理系统,高低压电路等,因此占据了电池系统的部分重量和内部空间,因此电池系统的能量密度低于单体的能量密度。
目前,大多数电池组由各种固定电池组中的各种固定卡和支撑元件构成。许多结构元件的体积和质量很大,从而大大降低了整体集成的高效率,并调整了电池组的高效率。布局结构简化了各种安装支撑点的结构,使锂离子电池组在相对有限的空间中具有更大的体积。今年的ctp(celltopack)计划过去改变了锂离子触摸式电池组的结构,通过几个大空间锂离子电池组形成了标准化的电池组,然后将它们智能地堆叠到更大的电池控制模块中,这些程序不仅减少了部件总数,而且大大提高了空间利用率和比能。
众所周知,以三元锂为正极的电池组系统的能量密度高于以磷酸铁锂为正极的电池组系统的能量密度。为什么是这样?当前用于锂离子电池的负极材料主要是石墨,并且石墨的理论克容量为372mAh / g。正极材料磷酸铁锂的理论克容量仅为160mAh / g,而三元材料镍钴锰(NCM)约为200mAh / g。根据桶形理论,水位由桶的最短部分决定,锂离子电池能量密度的下限取决于正极材料。磷酸铁锂的电压平台为3.2V,三元指数为3.7V。比较这两个阶段,能量密度高,相差16%。
改变充电电池的规格也是扩展的主要方面。例如,通过改变可再充电电池的长度和总宽度,锂离子电池在一定体积内变得更扁平和更窄,这有利于锂离子电池在电池组中的整体布置,并且可以增加电池组的体积。动力锂离子电池的空间利用率,从而产生具有更大能量的电池组。这种图形设计还可以使锂离子芯具有更大的总吸热面积,从而使锂离子芯可以立即将内部产生的热量传递到外界,防止内部积聚的热量产生,并更好地匹配比能量更高。
在原材料的应用中,除了锂离子电池材料的升级之外,电池组材料的改进也是提高能量与可充电电池系统软件的比例的要措施。目前,电池箱材料多采用铝合金材料、高强度钢材料和高分子材料。相信通过阅读上面的内容,大家对**有了初步的了解,同时也希望大家在学习过程中,做好总结,这样才能不断提升自己的设计水平。