电池能量密度是什么，材料对电池能量密度有哪些影响

　　这次我们要和大家分享的内容是电池能量密度，大家对这个词可能比较陌生吧？但是这个其实和我们的生活还是挺息息相关的。毕竟电池能量的密度和锂电池的能力还是息息相关的，所以今天就让我们来一起了解一下吧。

　　能量密度是指电池单位质量或单位体积释放的能量，即体积比能或质量量比能。电池平均单位体积或质量释放的电能，质量能量密度(MJ/kg):0.46-0.72；体积能量密度(mj/l)为0.83-0.9。一般在相同体积下，锂离子电池的能量密度是镍镉电池的2.5倍，镍氢电池的1.8倍。

　　锂电池的能量密度值反映了能量大小和电池大小之间的关系：能量密度p=e/v。

　　1.其中e是电池的能量(也称为容量), v是电池体积。

　　2.电池的能量E用安培小时来反映，例如2AH，即2安培小时(或2000毫安小时)。

　　3.电池能量密度越大，同等能量下电池体积越小。或者在同样大小的情况下，电池的能量密度越大，电池的能量星就越大。

　　电池能量密度——电池容量放电平台/电池厚度/电池宽度/电池长度。

　　目前常规锂离子电池的放电倍率仍在0.2c  ~ 0.5c之间，而一般电池在此倍率下的放电容量差小于1%。但对于高倍率放电，其容量明显不同于低倍率放电。因此，对于具有特殊放电速率的电池，需要注意放电速率，然后计算相应的能量密度。

　　说到电池，能量密度和功率密度是两个经常提到的量。能量密度(Wh/kg)是指单位重量电池储存的能量，1Wh等于3600焦耳(j)的能量。功率密度(W/kg)是指单位重量的电池放电时能输出能量的速率。

　　能量密度由电池的材料特性决定。普通铅酸电池的能量密度约为40Wh/kg，电动两轮车常用的铅酸电池组的能量密度为48V，10Ah，储能为480Wh。所以可以简单的估计这个电池组的重量至少有12kg。

　　铅酸电池的能量密度比较低，不能作为电动车的动力源，因为铅酸电池如果用来开200公里以上的家用汽车，需要将近一吨的电池，太重了，不实用。当然，铅的毒性也是原因之一。铅酸电池的循环性能也很差，但从能量密度上我们可以看出，铅酸电池并不能作为纯电动汽车的动力源。

　　目前，热锂离子电池的能量密度约为100 ~ 150 Wh/kg，比铅酸电池高2 ~ 3倍，锂离子电池的循环比铅酸电池高得多，因此锂离子电池是目前开发电动汽车的首选。

　　功率密度也是由材料的特性决定的，功率密度和能量密度没有直接关系。并不意味着能量密度越高，功率密度越高。用专业术语来说，功率密度实际上描述的是电池的倍率性能，即电池可以放电多少电流。功率密度对于电池开发和电动汽车开发非常重要。如果功率密度高，电动车会加速非常快。普通铅酸电池的功率密度只有几十数百瓦特/kg,这是一个非常低的值，这表明铅酸电池的高倍率放电性能较差，而锂离子电池的电流功率密度可以达到几千瓦/千克。

　　值得指出的是，能量密度和功率密度都是可变量。电池多次使用后，能量密度会降低(电池容量衰减)，功率密度也会降低，这两个量也会随着环境的变化而变化。比如在极寒或极热的季节，都会有一定程度的变化(一般是减少)。

　　目前还没有一种电池的能量密度可以实际用于驱动续航里程几百公里的电动车。提高电池的能量密度也是目前电池研发最重要的事情，在解决安全问题的前提下，如果电池的能量密度能达到300 ~ 400 Wh/kg，就有资本与传统燃油机车争夺续航里程。然而，电池的另一个众所周知的问题是寿命。电池的能量密度会随着电池的使用而衰减，这种衰减不是线性的，而是可能会突然减小。因此，在开发车辆电池时，循环性同样是决定性的因素。

　　以上就是我们今天问大家分享的全部内容了，不知道大家看完这篇文章以后有没有对电池能量密度有了一定的认识呢？说起来现在的电池能量密度已经足以撑起我们的日常消耗了呢，想必随着科技的进步也会越来越好吧。