锂电池的能量密度究竟是被什么限制了？
来源：宝鄂实业
2019-08-18 21:04
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电池背后的化学体系是主要原因难逃其咎。
一般而言，锂电池的四个部分非常关键：正极，负极，电解质，膈膜。正负极是发生化学反应的地方，相当于任督二脉，重要地位可见一斑。
我们都知道以三元锂为正极的电池包系统能量密度要高于以磷酸铁锂为正极的电池包系统。这是为什么呢？
现有的锂离子电池负极材料多以石墨为主，石墨的理论克容量372mAh/g。正极材料磷酸铁锂理论克容量只有160mAh/g，而三元材料镍钴锰(NCM)约为200mAh/g。
根据木桶理论，水位的高低决定于木桶最短处，锂离子电池的能量密度下限取决于正极材料。
磷酸铁锂的电压平台是3.2V，三元的这一指标则是3.7V，两相比较，能量密度高下立分：16%的差额。对于单个电池而言，那么三维量一下就可以了。对于批量电池而言，三维都需要按该批量电池的最大厚/宽/长来算。同理对于批量电池而言，容量需要取A品最低容量或者说是取该批电芯的允许min容量。
上面啰嗦一大堆也不知道你看没看，其实计算能量密度远远不如计算容量密度来的准确，客户从来都是要容量的，谁看能量啊？且能量密度跟正极材料有关，三元平台低但是算能量密度时也不会将其放电平台算的低。一句话：能量密度非客户需要且没有容量密度准确，所以能量密度参考价值不是太大。
能量密度（Wh/L）=电池容量（mAh）×3.7（V）/厚度（cm）/宽度（cm）/长度（cm）。
再傻瓜的理解为每单位电池重量电池所具有的能量，例如：
200Wh/kg是平均1公斤电池具有200Wh的供电能量。当然是这个值越大越好，可以减少电池的自身重量所消耗的能量。系统能量密度是指单体组合完成后的整个电池系统的电量比整个电池系统的重量或体积。因为电池系统内部包含电池管理系统，热管理系统，高低压回路等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都比单体能量密度低。
