如何提高锂电池体积能量密度？
来源：宝鄂实业
2019-12-03 15:06
点击量：次
1.减薄壳体、集流体、隔膜、增加电极压实密度、减少粘结剂和导电剂使用量，提高活性物质在电极中的含量；但是相应的会带来一些风险：薄的壳体会使电池安全性降低，集流体使电极容易发生断裂，薄的隔膜导致的安全性的降低等，增加电极压实密度则可能导致吸液率降低及极片变脆等。
2.将高容量低压实的材料与高压实的材料混合形成复合材料体系，提高复合材料体系的压实密度。
3.选择具有高比容量的正负极材料或是高电压平台的正极材料。
锂硫电池被视为下一代高能量密度电池体系的理想选择之一，受到全世界科研界和产业界的高度关注，也是未来各国布局的重点研究方向之一，但随着研究的不断深入，锂硫电池也面临日益严峻的挑战。目前商用的锂电池能量密度为260Wh/kg和700Wh/L左右。
目前存在的主要问题是体积能量密度低，导致其在很多重要的市场应用中失去竞争力，同时高电解液用量也成为了其重量能量密度提高的瓶颈。此外，金属锂负极的安全性和长循环寿命还未很好解决。锂电池能量密度高.其体积能量密度和质量能最密度分别可达450Wh/dm3和150Wh/kg.而且还在不断提高。
锂硫电池体积能量密度低的原因主要有以下两点：从本征上来说，活性物质锂和硫的理论密度比较低，锂0.534g/cm3、硫2.07g/cm3，而锂离子电池中的钴酸锂和三元等材料的理论密度要高很多；
从电极构造来说，还有一个最重要的原因是硫是电子和离子绝缘体，所以需要将硫分散到大量的高比表面积的导电碳中才能发挥其容量，而使用大量导电碳带来的问题是整个正极的比表面积很高，气孔率很高，通常来说传统碳硫正极的气孔率是锂离子电池正极的两倍。
锂电池被很多人认为已经基本达到能量密度理论值的天花板。近几年曾表示锂单体能量密度165wh/kg，包体140wh/kg。未来两年规划单体能量密度提升至180wh/kg以上，体积比能量密度将提升50%，包体提升至160wh/kg，寿命长达8年120万公里，成本还可以节约30%。
原来有很多车型放锂电池放不下去，主要是过去锂电池太大了，但体积能量密度确实是很多业内人士更认可的概念。从车用角度看，锂电池的体积能量密度更为重要，而不是重量能量密度。
