鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1130次 | 2021年03月19日
怎么樣提高電池的能量密度?
如何提高能量密度呢?
新材料體系的采用、鋰離子電池結(jié)構(gòu)的精調(diào)、制造能力的提升是研發(fā)工程師長袖善舞的三塊舞臺(tái)。下面,我們會(huì)從單體和系統(tǒng)兩個(gè)維度進(jìn)行講解。單體能量密度,重要依靠化學(xué)體系的突破
01、增大電池尺寸
電池廠家可以通過增大原來電池尺寸來達(dá)到電量擴(kuò)容的效果。我們最熟悉的例子莫過于:率先使用松下18650電池的知名電動(dòng)汽車企特斯拉將換裝新款21700電池。
但是電芯變胖或者長個(gè)只是治標(biāo),并不治本。釜底抽薪的辦法,是從構(gòu)成電池單元的正負(fù)極材料以及電解液成分中,找到提高能量密度的關(guān)鍵技術(shù)。
02、化學(xué)體系變革
前面提到,電池的能量密度受制于由電池的正負(fù)極。由于目前負(fù)極材料的能量密度遠(yuǎn)大于正極,所以提高能量密度就要不斷升級正極材料。
高鎳正極
三元材料通指鎳鈷錳酸鋰氧化物大家族,我們可以通過改變鎳、鈷、錳這三種元素的比例來改變電池的性能。
在圖2中幾種典型三元材料中可以看出,鎳的占比越來越高,鈷的占比越來越低。鎳的含量越高,意味著電芯的比容量就越高。另外,由于鈷資源稀缺,提高鎳的比例,將降低的降低鈷的使用量。
03、系統(tǒng)能量密度:提升電池包的成組效率
電池包的成組考驗(yàn)的是電池攻城獅們對單體電芯和模組排兵布陣的能力,要以安全性為前提,最大程度地利用每一寸空間。
電池包的瘦身重要有以下幾種方式。
優(yōu)化排布結(jié)構(gòu)
從外形尺寸方面,可以優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)部的布置,讓電池包內(nèi)部零部件排布更加緊湊高效
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