如何提高电池体积能量密度-瑞达国际集团

如何提高电池体积能量密度

　　锂离子电池生产厂家解读如何提高锂离子电池体积能量密度?能量密度是指在单位一定的空间或质量物质中储量的大小，电池的能量密度也就是电池平均单位体积或质量所释放出的电能，电池的能量密度一般分重量能量密度和体积能量密度两个维度。下面锂离子电池生产厂家解读如何提高锂离子电池体积能量密度?

　　锂离子电池生产厂家解读如何提高锂离子电池体积能量密度?

　　以锂离子电池为例，其在体积能量密度方面有优势，具有成为动力锂电池主流技术的潜质和前景，但瓶颈是高比能量动力锂电池的安全性相对较低。有人因为安全性问题，对动力锂电池技术发展路线提出质疑。

　　1.减薄壳体、集流体、隔膜、新增电极压实密度、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，新增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，锂硫电池也面对日益严峻的挑战。目前商用的锂离子电池能量密度为260Wh/kg和700Wh/L左右。

　　目前存在的重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。锂离子电池能量密度高.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重要有以下两点：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。

　　锂离子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离子电池放不下去，重要是过去锂离子电池太大了，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，锂离子电池的体积能量密度更为重要，而不是重量能量密度。

如何提高电池体积能量密度