三元锂电池的能量密度极限是多少?
来源：宝鄂实业
2019-12-25 17:32
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三元锂电池的能量密度极限是多少?众所周知，磷酸铁锂电池的能量密度比锂三元电池低得多。对于三元锂电池，目前单体的能量密度为200wh/kg，内含物为160wh/kg，是目前国家补贴政策最大补贴标准的1.1倍。在未来两年内，该单体的能量密度计划增加到260wh/kg以上，包合物计划增加到200wh/kg。
电池的能量密度通常指两个不同的概念，单个电池的能量密度和电池系统的能量密度。电池是电池系统中最小的单元。M个电池单元组成一个模块，N个模块组成一个电池组，电池组是汽车动力电池的基本结构。
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三元锂电池的能量密度分析
能量密度是储存在一定空间或质量内的能量量。电池的能量密度是电池单位体积或质量释放的能量量。电池能量密度=电池容量×放电平台/电池厚度/电池宽度/电池长度，基本单位为Wh/kg(瓦特小时/kg)。电池的能量密度越高，单位体积储存的能量就越多。
能量密度高是三元锂电池组最大的优点，所以同样重量的锂电池组有更大的容量，汽车可以跑得更远更快。电压平台是衡量电池能量密度的重要指标，决定着电池的基本效率和成本。电压平台越高，比容量越大。因此，相同体积、重量，甚至相同安全工作时间的电池比具有更高电压平台的三元锂电池具有更长的电池寿命。
三元锂电池是一种正极材料为镍钴锰酸锂三元正极材料的锂电池。与磷酸铁锂电池相比，三元锂电池组的整体性能更加均衡，能量密度更高，体积比能量更大，随着电池行业的发展，三元锂电池的价格已经达到了制造商可以接受的范围。
比亚迪磷酸铁锂电池的能量密度为150Wh/kg，而比亚迪三元锂电池的能量密度为200Wh/kg。由此可见，三元锂材料比磷酸铁锂的优势仍然十分明显。
业内人士表示，目前三元锂电池单体的能量密度已接近极限，再难有大突破。为了进一步提高三元锂电池的能量密度，需要进一步提高电池中镍的比例。但是，当电池中镍的比例增加后，高镍的热稳定性很差，电池内部的热反应会很剧烈，这使得安全问题令人担忧。
三元锂电池的能量密度接近极限
目前，三元锂电池的能量密度已接近极限。越来越多的国内外企业和研究机构开始关注固态电池。
根据三元锂电池的技术路线，动力电池很难达到350Wh/kg的能量密度目标。因此，该行业希望依靠固态电池进一步提高它们的能量密度。固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。其固体电解质不燃、不腐蚀、不挥发、不渗漏、高温性能好、安全性高。固态电池将大大降低电动汽车自燃的可能性。
是什么限制了锂电池的能量密度?电池背后的化学系统是罪魁祸首。一般来说，锂电池的四个部分是至关重要的:正极、负极、电解液和隔膜。正极和负极是发生化学反应的地方。
在电动汽车高续航能力要求的驱动下，具有更高能量密度电势的三元锂电池已经成为电动汽车发展的必然过程，取代了广泛应用的磷酸铁锂电池。
