Energiedichteanalyse von Lithiumbatterien

Ⅰ. Wie hoch ist die Energiedichte von Lithiumbatterien?

1. Die Größe der Energie, die in einer Einheit eines bestimmten Raums oder einer bestimmten Materialmenge enthalten ist, wird als Energiedichte bezeichnet. Das durchschnittliche Einheitsvolumen oder die Masse der Energie, die von elektrischen Batterien freigesetzt wird, ist als Energiedichte von Lithiumbatterien bekannt. Die Energiedichte von Lithiumbatterien kann in zwei Dimensionen unterteilt werden: Gewichtsenergiedichte und Volumenenergiedichte.

2. Die Gewichtsenergiedichte von Lithiumbatterien ist gleich dem Ergebnis, dass die Kapazität von Elektrobatterien und Entladungsplattform multipliziert wird und dann das Gewicht dividiert wird, wobei Wh/kg (Wattstunde pro Kilogramm) die Grundeinheit ist.

3. Die Volumenenergiedichte von Lithiumbatterien ist gleich dem Ergebnis, dass die Kapazität von Elektrobatterien und Entladungsplattform multipliziert und dann durch das Volumen geteilt wird, wobei Wh/L (Wattstunde pro Liter) die Grundeinheit ist.

4. Je höher die Energiedichte von Lithiumbatterien ist, desto mehr Leistung pro Volumen- oder Gewichtseinheit können sie speichern.

Ⅱ. Wie hoch ist die Energiedichte einer einzelnen Zelle in Lithiumbatterien?

1. Der Begriff "Energiedichte elektrischer Batterien" bezieht sich auf zwei unterschiedliche Konzepte: die Energiedichte einer einzelnen Zelle und die Energiedichte des elektrischen Batteriesystems.

2. Die kleinste Einheit eines elektrischen Batteriesystems ist die Zelle. M-Zellen bilden ein Modul und N-Module bilden ein elektrisches Batteriepaket, das die grundlegende Struktur einer elektrischen Autobatterie darstellt.

3. Wie der Name schon sagt, ist die Einzelzellenergiedichte die Energiedichte auf einer Einzelzellebene.

Ⅲ. Wie hoch ist die Energiedichte des Lithium-Batteriesystems?

1. Die Systemenergiedichte bezeichnet das Verhältnis der elektrischen Größe des gesamten elektrischen Batteriesystems zu seinem Gewicht oder Volumen nach der Kombination von Einzelzellen. Da das interne elektrische Batteriesystem, das ein elektrisches Batteriemanagementsystem, ein thermisches Managementsystem, eine Hoch- und Niederspannungsschaltung und andere Komponenten umfasst, einen Teil des Gewichts und des Innenraums des elektrischen Batteriesystems ausmacht, ist die Energiedichte der elektrischen Batterien System ist niedriger als das einer einzelnen Zelle.

2. Die Leistung des elektrischen Batteriesystems ist gleich dem Ergebnis, dass die elektrische Größe des elektrischen Batteriesystems das Gewicht oder Volumen davon dividiert.

Ⅳ. Was genau begrenzt die Energiedichte von Lithiumbatterien?

1. Die Hauptursache ist das chemische System elektrischer Batterien.

2. Im Allgemeinen sind die vier Abschnitte von Lithiumbatterien sehr wichtig: positive Elektrode, negative Elektrode, Elektrolyt und Diaphragma. Die chemische Reaktion findet zwischen den positiven und negativen Elektroden statt, die den Regler- und Empfängnisgefäßen des menschlichen Körpers entsprechen. Das zeigt, wie wichtig sie sind. Die Relevanz des Standorts ist offensichtlich. Wir alle wissen, dass elektrische Batterien, die mit ternärem Lithium als positive Elektrode gefüllt sind, eine höhere Energiedichte haben als solche, die mit Lithium-Eisenphosphat als positive Elektrode gefüllt sind. Was ist der Grund dafür?

3. Graphit ist das am häufigsten verwendete Material für negative Elektroden in Lithiumbatterien mit einer theoretischen Kapazität von 372 mAh/g. Die theoretische Kapazität des positiven Elektrodenmaterials (Lithiumeisenphosphat) liegt bei etwa 160 mAh/g, während das ternäre Material Nickel-Cobalt-Mangan (NCM) bei etwa 200 mAh/g liegt. Nach der Barrel-Theorie wird der Wasserstand durch den kürzesten Teil des Barrels definiert, während die unterste Grenze der Energiedichte von Lithiumbatterien durch das Material der positiven Elektrode vorgegeben wird. Lithiumeisenphosphat hat eine Spannungsplattform von 3,2 V, während Ternär eine Spannungsplattform von 3,7 V hat. Beim Vergleich der beiden unterscheidet sich die Energiedichte erheblich: 16 Prozent.

4. Neben dem chemischen System haben natürlich auch andere Aspekte des Herstellungsprozesses von Lithiumbatterien, wie Verdichtungsdichte, Foliendicke usw., einen Einfluss auf die Energiedichte. Generell gilt: Je höher die Verdichtungsdichte ist, desto größer ist die Kapazität von Elektrobatterien auf engstem Raum. Daher ist die Verdichtungsdichte des Ausgangsmaterials auch eine der Bezugsgrößen für die Energiedichte elektrischer Batterien.