介紹
正(zheng)極(ji)材料(liao)能(neng)(neng)量(liang)密(mi)度是指1毫(hao)升的正(zheng)極(ji)材料(liao)的能(neng)(neng)量(liang)大(da)小,通(tong)俗點(dian)說是一(yi)個單位體積下(xia)的能(neng)(neng)量(liang)大(da)小;另(ling)外一(yi)種解(jie)釋為,單位質量(liang)的正(zheng)極(ji)材料(liao)的能(neng)(neng)量(liang)大(da)小,通(tong)俗說就是一(yi)個單位質量(liang)下(xia)的能(neng)(neng)量(liang)大(da)小。
第一種表達式為:ρ=E/V。 其中ρ為正極材料的能量密度,E為給出的單位體積的所釋放的能量,V就是指體積。
1:當給得體積一定時,能量越大(da),能量密度越大(da)。
2:能量(liang)密度越大,能量(liang)相的情況下,體(ti)積越小;
3:能(neng)量(liang)(liang)密(mi)度越大(da),體積(ji)一定時,能(neng)量(liang)(liang)一定越大(da)。
第二種表達式為:ρ=E/m。其中ρ為正極材料的能量密度,E為給出的單位質量的所釋放的能量,m指質量。
1:當能(neng)量(liang)密(mi)度一定時(shi),質量(liang)越大,能(neng)量(liang)密(mi)度越小;
2:當質量一定(ding)時,能量密(mi)度越(yue)大(da),能量越(yue)大(da);
3:當能量一定時,能量密度(du)越大,質量越小
在我們目前常見的正極材料中,有鈷酸鋰正極材料,錳酸鋰正極材料,磷酸鐵鋰正極材料,三元正極材料,每種正極材料各自有各自的能量密度。但是一般情況下單指正極材料的(de)能量(liang)密度就比較少,因(yin)為(wei)意義不大,就以去(qu)年(nian)2017年(nian)為(wei)例進(jin)行說明
錳酸(suan)鋰(li)正極材料電(dian)池的能(neng)量密度在(zai)140Wh/kg;
磷酸鐵(tie)鋰(li)正極材(cai)電(dian)池料的能(neng)量密度大(da)約在120Wh/kg;
三(san)元正極材料鎳鈷(gu)錳電池的(de)能量(liang)密度大約在(zai)200Wh/kg;
鈷酸鋰正(zheng)極材料電(dian)池的200Wh/kg;
三(san)元正極材料鎳(nie)鈷鋁電池的能(neng)量(liang)密度大(da)約在250Wh/kg;
可(ke)以(yi)看出在(zai)各(ge)種(zhong)不(bu)同的(de)正極材(cai)(cai)料(liao)電(dian)池能量(liang)(liang)密度完全不(bu)同,不(bu)過(guo)可(ke)以(yi)根據技(ji)術的(de)進行,能量(liang)(liang)密度可(ke)以(yi)一直往上增加(jia)。在(zai)我國家計劃(hua)要求(qiu)中,2020的(de)正極材(cai)(cai)料(liao)單體的(de)能量(liang)(liang)密度將要達到300Wh/kg,zai 2025年的(de)要求(qiu)是達到400Wh/kg,在(zai)2030年的(de)目前也定(ding)在(zai)500Wh/kg
國家為什么會在能量密度上面進行要求呢?其(qi)實道理很簡(jian)單(dan),一(yi)般情況(kuang)下能量密度越大,代表著(zhu)汽車單(dan)次行駛的路程越長。但是同(tong)時(shi)我們(men)也要注(zhu)意的一(yi)點就是,能量密度越大,安全性能也可能就越低。
鋰離子正極材料電池能量密度過大,也需要安全需要注意以下幾點
1:鋰(li)電(dian)池短路
2:防止電池過度充電
3:防止熱失控
4:需要進行電路保(bao)護
5:避免電池燃燒