動力電池比能量是什麼_動力電池比能量密度怎麼計算

2020-11-23 電子發燒友

電池的能量：指在一定的放電條件下對外做功所輸出的電能；

比能量：單位重量或者單位體積的電池所給出的能量，叫重量比能量或者體積比能量

磷酸鐵鋰的重量比能量和體積比能量分別為：

純電動車用電池：約110Wh/kg；210Wh/L

混合電動車用電池：約65Wh/kg；120Wh/L

電池包通常是指電池芯加保護板部分，電池組通常是指電池包加外殼部分。

電池包的比能量：與電池芯的比能量差不多

電池組的比能量：與外殼和其它輔件重量和體積相關。

比能量指的是單位重量或單位體積的能量，電池的比能量就是參與電極反應的單位質量的電極材料放出電能的大小。

蓄電池的比能量是指電池單位質量或單位體積所能輸出的電能，單位分別是W·h/kg或W·h／L。

比能量有理論比能量和實際比能量之分。理論比能量指1kg蓄電池反應物質完全放電時理論上所能輸出的能量。實際比能量為1kg蓄電池反應物質所能輸出的實際能量。

常用比能量來比較不同的電池系列。主要蓄電池的比能量見表7-12。

表7-12 主要蓄電池系列的比能量

由於各種因素的影響，蓄電池的實際比能量遠小於理論比能量。實際比能量和理論比能量的關係式如下：

W實=W理KvKRKm

式中Kv-電壓效率（蓄電池的工作電壓與電動勢的比值）；

KR-反應效率（表示活性物質的利用率）；

Km-質量效率蓄電池中存在一些不參加成流反應但又是必要的

物質，應減小這些物質所佔比例，以提高活性物質所佔比

例。兩者之比是質量效率。

蓄電池的比能量是綜合性指標，它反映了蓄電池的質量水平，也表明生產廠家的技術和管理水平。通常，生產廠家並不獨立考核此項指標，但在評估所生產的電池水平時，往往以此為衡量準則。

動力電池比能量密度怎麼計算

電池之都認為要計算電池能量密度，首先要了解常見鋰電池的常規種類，鋰電池主要分為兩種。

第1種鋰電池：以國內的新能源（ATL電池），邦凱電池，美拜，比克、三和朝陽等為代表。

這 種鋰電池所用的材料一般是三元，也稱為鈷酸鋰，它在容量大，能量密度高的優點橫行在各個電芯廠，現在三元電池的能量密度在580Wh/升左右，鈷酸鋰的工 作電壓一般是2.75V~4.2V，像國內新能源企業ATL現在在做4.35V電壓體系的電池，能量密度也可以高達650Wh/升左右。

這些電池一般用在智慧型手機，平板電腦、筆記本電腦，藍牙耳機上較為常見。

這 種鋰電池所用的材料一般是三元，也稱為鈷酸鋰，它在容量大，能量密度高的優點橫行在各個電芯廠，現在三元電池的能量密度在580Wh/升左右，鈷酸鋰的工 作電壓一般是2.75V~4.2V，像國內新能源企業ATL現在在做4.35V電壓體系的電池，能量密度也可以高達650Wh/升左右。

這些電池一般用在智慧型手機，平板電腦、筆記本電腦，藍牙耳機上較為常見。

有個糾結之處就是國內也有不少廠家用三元材料將電芯做到5C以上放電，例如：超威、天能、福斯特、電科電源等電池企業，這些電池可以用在獨輪車、思維車、電動摩託車上，其性能一樣可以滿足客戶的產品要求，並且被廣大用戶認可。

第2種磷酸鐵鋰電池：以國內的比亞迪，沃特瑪，中航鋰電等電池廠為代表的動力電池企業。

這種電池所用材料為磷酸鐵鋰，簡稱鐵電池，主要以安全和循環壽命長著稱，鐵電池的工作電壓一般是2.3v~3.65V之間，循環壽命高達2000次以上，做的好點的動力電池企業，能將電池工作電壓擴展到2.0V~3.65V之間。

這種動力電芯，經常被用在電動大巴，電動汽車，電動叉車，移動機站上。

電池芯能量密度的計算方法如下:

能量密度（Wh/升）＝容量×平臺電壓÷體積÷1000（換算單位）

鐵電池的平臺電壓：3.2V；三元鋰電的平臺電壓一般是3.7V。

圓柱型體積＝πr²×h ；

長方形體積＝長×寬×高；

動力電池材料

對電池來說，要滿足有高功率、有高能量、有能量功率兼顧。最主要關心電池關鍵的核心原材料，就是正極、負極、隔膜、電解液等等，加上電池在車上使用壽命終止之後的梯級利用和資源回收的內容。

正極材料：裡邊還是以三元材料為主，尤其是以高鎳的三元材料為主。

負極材料：現在應用多的還是石墨類的材料，像人造石墨、天然石墨等等。

隔膜：從目前和今後一段時間來看，還是以聚烯烴的材料為主，這裡面無論是聚丙烯還是聚乙烯，在動力電池都會有應用。有可能是這麼樣一個發展的趨勢，針對著能量密度高的這樣一個發展的趨勢和要求，聚烯烴的隔膜是研發的一個熱點和產業化的一個熱點。

電解液：目前還是以六氟磷酸鋰為主，現在新的一些電解質，像鋰FSI、鋰TFSI，目前來看還是以添加劑的形式在裡面進行應用。

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