Apa itu kepadatan energi?
Densitas energi mengacu pada jumlah energi yang tersimpan dalam satuan ruang atau massa materi tertentu.Ketumpatan energi baterai adalah jumlah listrik yang dipancarkan oleh volume atau massa unit rata-rata bateraiKetumpatan energi baterai umumnya dibagi menjadi dua dimensi: kepadatan energi berat dan kepadatan energi volume.
Berat baterai kepadatan energi = kapasitas baterai × platform pembuangan/berat, unit dasar adalah Wh/kg (watt-jam/kg)
Baterai volume kepadatan energi = kapasitas baterai × platform pembuangan/volume, unit dasar adalah Wh/L (watt-jam/liter)
Semakin besar kepadatan energi baterai, semakin banyak daya yang dapat disimpan per unit volume atau berat.
Apa kepadatan energi monomer?

Ketumpatan energi baterai seringkali mengacu pada dua konsep yang berbeda, satu adalah kepadatan energi sel tunggal, dan yang lainnya adalah kepadatan energi sistem baterai.
Sel baterai adalah unit terkecil dari sistem baterai. sel M membentuk modul, dan modul N membentuk paket baterai, yang merupakan struktur dasar dari baterai tenaga otomotif.
Ketumpatan energi sel tunggal, seperti namanya, adalah kepadatan energi pada tingkat sel tunggal.
Menurut "Made in China 2025", rencana pengembangan baterai tenaga telah diperjelas: pada tahun 2020, kepadatan energi baterai akan mencapai 300Wh / kg; Pada tahun 2025,kepadatan energi baterai akan mencapai 400Wh/kg; Pada tahun 2030, kepadatan energi baterai akan mencapai 500Wh/kg. Ini mengacu pada kepadatan energi pada tingkat sel tunggal.

Apa kepadatan energi sistem?

Ketumpatan energi sistem mengacu pada berat atau volume seluruh sistem baterai setelah kombinasi monomer dengan berat atau volume seluruh sistem baterai.Karena sistem baterai berisi sistem manajemen baterai, sistem manajemen termal, sirkuit tegangan tinggi dan rendah, dll, yang menempati sebagian berat dan ruang internal sistem baterai,kepadatan energi dari sistem baterai lebih rendah dari yang dari bodi tunggal.
Ketumpatan energi sistem = daya sistem baterai / berat sistem baterai atau volume sistem baterai
Apa sebenarnya yang membatasi kepadatan energi baterai lithium?
Kimia di balik baterai adalah alasan utama.
Secara umum, empat bagian baterai lithium sangat penting: elektroda positif, elektroda negatif, elektrolit, dan diafragma.Elektrod positif dan negatif adalah tempat di mana reaksi kimia berlangsung, yang setara dengan denyut kedua Ren Du, dan posisinya yang penting dapat dilihat.Kita semua tahu bahwa kepadatan energi dari sistem baterai dengan litium ternary sebagai katode lebih tinggi dari baterai dengan lithium besi fosfat sebagai katodeKenapa begitu?
Bahan anode yang ada di baterai lithium-ion terutama grafit, dan kapasitas gram teoretis grafit adalah 372mAh/g. Kapasitas gram teoretis lithium iron phosphate,bahan katode, adalah hanya 160mAh/g, sedangkan bahan ternar nikel-kobalt-mangan (NCM) adalah sekitar 200mAh/g.
Menurut teori tong, tingkat air ditentukan oleh titik terpendek dari tong, dan batas bawah kepadatan energi baterai lithium-ion tergantung pada bahan katode.
Platform tegangan lithium iron phosphate adalah 3.2V, dan indeks ternar adalah 3.7V, dibandingkan dengan dua fase, kepadatan energi yang tinggi: perbedaan 16%.
Tentu saja, selain sistem kimia, tingkat proses produksi seperti kepadatan kompak, ketebalan foil, dll, juga akan mempengaruhi kepadatan energi.semakin besar kepadatan kompaksi, semakin besar kapasitas baterai dalam ruang terbatas, sehingga kepadatan kompaksi bahan utama juga dianggap sebagai salah satu indikator referensi kepadatan energi baterai.
Dalam episode keempat "Great Power Heavy Equipment II", CATL menggunakan foil tembaga 6 mikron untuk meningkatkan kepadatan energi dengan menggunakan teknologi canggih.
Selamat, pemahamanmu tentang baterai telah naik ke tingkat berikutnya.

Bagaimana kita bisa meningkatkan kepadatan energi?
Penerapan sistem material baru, penyesuaian struktur baterai lithium,dan peningkatan kapasitas manufaktur adalah tiga tahap untuk R & D insinyur untuk "menari dengan lengan panjang"Di bawah ini, kita akan menjelaskan dari dua dimensi monomer dan sistem.
Densitas energi monomer terutama tergantung pada terobosan sistem kimia
1. Meningkatkan ukuran baterai
Pabrikan baterai dapat mencapai efek ekspansi daya dengan meningkatkan ukuran baterai asli.perusahaan kendaraan listrik yang terkenal yang memelopori penggunaan baterai Panasonic 18650, akan menggantinya dengan baterai baru 21700.
Namun, "penuaan" atau "pertumbuhan" sel baterai hanyalah gejala, bukan obat. The method of drawing wages from the bottom of the kettle is to find the key technology to improve the energy density from the positive and negative electrode materials and electrolyte components that make up the battery cell.
2. Reformasi sistem kimia
Seperti disebutkan sebelumnya, kepadatan energi baterai dibatasi oleh elektroda positif dan negatif baterai.Karena kepadatan energi dari bahan anoda saat ini jauh lebih besar dari katode, perlu untuk terus meningkatkan bahan katode untuk meningkatkan kepadatan energi.

Katode nikel tinggi
Bahan ternar umumnya mengacu pada keluarga besar nikel-kobalt-mangan oksida, dan kita dapat mengubah kinerja baterai dengan mengubah rasio nikel, kobalt, dan mangan.
Dalam gambar silikon karbon anode
Kapasitas spesifik bahan anode berbasis silikon dapat mencapai 4200mAh/g, yang jauh lebih tinggi daripada kapasitas spesifik teoretis anode grafit 372mAh/g,jadi telah menjadi pengganti kuat untuk grafit anode.
Saat ini,penggunaan bahan komposit silikon-karbon untuk meningkatkan kepadatan energi baterai telah diakui sebagai salah satu arah pengembangan bahan anode baterai lithium-ion di industriTesla Model 3 menggunakan silikon karbon anode.
Di masa depan, jika Anda ingin melangkah lebih jauh - memecahkan ambang 350Wh / kg sel tunggal, rekan industri mungkin perlu fokus pada sistem baterai anode logam lithium,tapi ini juga berarti perubahan dan peningkatan dari seluruh proses manufaktur bateraiHal ini dapat dilihat bahwa proporsi nikel semakin tinggi dan lebih tinggi, dan proporsi kobalt semakin rendah dan lebih rendah.semakin tinggi kapasitas spesifik selSelain itu, karena kelangkaan sumber daya kobalt, meningkatkan proporsi nikel akan mengurangi jumlah kobalt yang digunakan.
3. Sistem kepadatan energi: meningkatkan efisiensi pengelompokan baterai
Kelompok paket baterai menguji kemampuan baterai "singa pengepungan" untuk mengatur sel dan modul tunggal,dan perlu untuk memaksimalkan penggunaan setiap inci ruang pada premis keamanan.