如何提高鋰離子電池系統(tǒng)的能量密度？

提升電池系統(tǒng)能量密度是一個系統(tǒng)工程，可以從開發(fā)新材料、優(yōu)化電池結構、改善制造工藝等方面入手。

1.增強鋰離子電池電芯材料

使用不同的有機化學品管理系統(tǒng)，你可以改變特定的能量。例如，在鋰離子電池正極材料中，對鎳、鈷、錳元素的占用率進行調(diào)整，以提高鎳的占用率，從而提高鋰離子電池的比能。在鋰離子電池的正極材料上，硅/碳聚合物材料的體積達到4200mah/g，而鋰離子電池正極材料的基本理論容量僅為372mah/g，低于硅/碳聚合物材料，因此，碳/硅聚合物材料作為一種具有巨大開發(fā)潛力的正極材料成為科學研究的熱點。此外，許多鋰離子電池在一次充電過程中存在容積損傷，整個循環(huán)系統(tǒng)也會出現(xiàn)一些鋰離子電池損傷，因此，在電池或鋰離子電池的電解液中充鋰元素的技術性也是電池的重要研究內(nèi)容之一。

2.提升排布結構

目前，大多數(shù)電池組都是各種固定電池組中的各種固定卡、支撐元件的構造方法，許多結構元件具有大量的體積和質量，大大降低了整體集成的高效率，調(diào)整了電池組的布置結構，簡化了各種安裝支撐點結構，能使鋰離子電池組在相對有限的房間空間中擁有較高的體積。今年的ctp（celltopack）計劃，改變了過去的鋰離子觸摸電池組的結構，通過幾個大空間的鋰離子電池組形成了一個標準化的電池組，然后智能地堆積成一個更大的電池控制模塊，這些程序不僅減少了組件的總數(shù)，而且大大提高了空間利用率和比能。因此，簡化可充電電池組的結構，生產(chǎn)鋰離子電池組的兩級集成方法成為眾多公司的技術方向。

3.改變可充電電池的規(guī)格

改變可充電電池的規(guī)格也是擴展的一個重要方面。例如，通過改變可充電電池的長度和總寬度，使鋰離子電池在一定體積內(nèi)變得更平整和更窄，有利于電池組內(nèi)鋰離子電池的整體布置，并能提高動力鋰離子電池的空間利用率，出現(xiàn)比能量更大的電池組。這種平面設計方法還可以使鋰離子核具有較大的總排熱面積，使鋰離子核能夠立即將內(nèi)部出現(xiàn)的熱量傳遞到外部世界，防止內(nèi)部聚集出現(xiàn)的熱量，這也與較高的比能量密切配合。因此，如何根據(jù)電池規(guī)格的變化提高可充電電池的比能也是本公司研究的重要內(nèi)容。

4.使用輕量化材料

在原材料的應用中，除了對鋰離子電池材料進行升級之外，電池組材料的改進也是提高充電電池系統(tǒng)軟件能量比的重要途徑。目前，電池箱材料多采用鋁合金材料、高強度鋼材料和高分子材料。鋁合金型材的相對密度較小，只有三分之一的鋼材，采用鋁合金型材代替鋼材可以顯著降低電池的凈重，而鋁合金型材將繼續(xù)生產(chǎn)一層高密度、穩(wěn)定的氧化空氣膜，具有耐腐蝕性，是一種優(yōu)質的電池輕質原材料；高強度鋼、高強度鋼可充電電池殼體可以較輕，而且成本也較低，比傳統(tǒng)的高碳鋼原材料要好；熱塑高分子材料不能反復使用，而且成本低、延展性好，是理想的電池殼體原材料，目前階段已廣泛應用于電池組。