Análisis de densidad de energía de baterías de litio

Ⅰ. ¿Cuál es la densidad de energía de las baterías de litio?

1. La magnitud de la energía contenida en una unidad de un espacio específico o cantidad de material se conoce como densidad de energía. La unidad promedio de volumen o masa de energía liberada por las baterías eléctricas se conoce como densidad de energía de las baterías de litio. La densidad de energía de las baterías de litio se puede separar en dos dimensiones: densidad de energía en peso y densidad de energía en volumen.

2. La densidad de energía en peso de las baterías de litio es igual al resultado de multiplicar la capacidad de las baterías eléctricas y la plataforma de descarga y luego dividir el peso, donde Wh/kg (vatio hora por kilogramo) es la unidad fundamental.

3. La densidad de energía volumétrica de las baterías de litio es igual al resultado de multiplicar la capacidad de las baterías eléctricas y la plataforma de descarga y luego dividir el volumen, donde Wh/L (vatio hora por litro) es la unidad fundamental.

4. Cuanta mayor densidad de energía tengan las baterías de litio, más energía por unidad de volumen o peso pueden almacenar.

Ⅱ. ¿Cuál es la densidad de energía de una sola celda en las baterías de litio?

1. El término "densidad de energía de las baterías eléctricas" se utiliza para referirse a dos conceptos distintos: la densidad de energía de una sola celda y la densidad de energía del sistema de baterías eléctricas.

2. La unidad más pequeña de un sistema de baterías eléctricas es la celda. Las células M forman un módulo y los módulos N forman un paquete de baterías eléctricas, que es la estructura fundamental de las baterías eléctricas de un automóvil.

3. Como sugiere el nombre, la densidad de energía de una sola célula es la densidad de energía en un nivel de una sola célula.

Ⅲ. ¿Cuál es la densidad de energía del sistema de baterías de litio?

1. La densidad de energía del sistema se refiere a la relación entre la cantidad eléctrica de todo el sistema de baterías eléctricas y su peso o volumen después de la combinación de celdas individuales. Debido a que el sistema de baterías eléctricas internas, que incluye un sistema de administración de baterías eléctricas, un sistema de administración térmica, un circuito de alto y bajo voltaje y otros componentes, representa una parte del peso y el espacio interno del sistema de baterías eléctricas, la densidad de energía de las baterías eléctricas sistema es más bajo que el de una sola célula.

2. La potencia del sistema de baterías eléctricas es igual al resultado de dividir la cantidad eléctrica del sistema de baterías eléctricas por el peso o volumen de la misma.

Ⅳ. ¿Qué limita exactamente la densidad de energía de las baterías de litio?

1. La causa principal es el sistema químico de las baterías eléctricas.

2. En términos generales, las cuatro secciones de las baterías de litio son muy importantes: electrodo positivo, electrodo negativo, electrolito y diafragma. La reacción química tiene lugar entre los electrodos positivo y negativo, que son análogos a los vasos reguladores y de concepción del cuerpo humano. Esto demuestra lo importantes que son. La relevancia de la ubicación es obvia. Todos sabemos que las baterías eléctricas empacadas con litio ternario como electrodo positivo tienen una densidad de energía más alta que las empacadas con fosfato de hierro y litio como electrodo positivo. ¿Cuál es la razón de esto?

3. El grafito es el material de electrodo negativo más común utilizado en las baterías de litio, con una capacidad teórica de 372 mAh/g. La capacidad teórica del material del electrodo positivo (fosfato de hierro y litio) es de alrededor de 160 mAh/g, mientras que el material ternario de níquel cobalto manganeso (NCM) es de alrededor de 200 mAh/g. De acuerdo con la teoría del barril, el nivel del agua está definido por la porción más corta del barril, mientras que el límite más bajo de la densidad de energía de las baterías de litio está dictado por el material del electrodo positivo. El fosfato de hierro y litio tiene una plataforma de voltaje de 3,2 V, mientras que el ternario tiene una plataforma de voltaje de 3,7 V. Al comparar los dos, la densidad de energía es significativamente diferente: 16 por ciento.

4. Por supuesto, además del sistema químico, otros aspectos del proceso de fabricación de baterías de litio, como la densidad de compactación, el grosor de la lámina, etc., tienen un impacto en la densidad de energía. En general, cuanto mayor es la densidad de compactación, mayor es la capacidad de las baterías eléctricas en un espacio restringido. Por lo tanto, la densidad de compactación del material primario es también una de las indicaciones de referencia de la densidad de energía de las baterías eléctricas.