什么是锂电池能量密度?

2024年11月15日 17:20
有5个网友回答
网友(1):

回答:

能量密度,指的是单位质量或单位体积的电池所放出的能量,即体积比能量或质量比能量。

锂电池的能量密度值反映了电池能量大小和尺寸的关系:能量密度ρ=E/V

  • 式中E是电池的能量(也称容量),V为电池体积。

  • 电池的能量E的大小是用安时来反映的,比如2AH,就是2A安培小时(或2000mA小时)。

  • 电池的能量密度越大,那么在同能量的情况下电池的尺寸越小。或在同尺寸的情况下,电池的能量密度越大,电池能量越大

  • 拓展电池的能量密度:

    在谈及电池的时候,能量密度和功率密度是两个经常提到的量。

    能量密度(Wh/kg)指的是的单位重量的电池所储存的能量是多少,1Wh等于3600焦耳(J)的能量。

    功率密度(W/kg)指的是单位重量的电池在放电时可以以何种速率进行能量输出。

    能量密度是由电池的材料特性决定的,普通铅酸电池的能量密度约为40Wh/kg,常用的电动两轮车用铅酸电池包为48V,10Ah, 储能480Wh,所以可以简单估计这种电池包的重量至少在12kg以上。

    铅酸电池的能量密度是比较低的,所以无法用作电动汽车的动力源,因为如果使用铅酸电池驱动家用汽车行驶200km以上,需要将近1吨的电池,这个重量太大了,无法达到实用,当然铅有毒也是一个方面原因,铅酸电池的循环性能也比较差,但是我们可以看到,仅丛能量密度上就可以判断出铅酸电池不能作为纯电动汽车的动力源。

    目前比较热的锂离子电池的能量密度约在100~150Wh/kg左右,这个值比铅酸电池高出2~3倍,且锂离子电池的循环性要远远高于铅酸电池,所以目前锂离子电池是开发电动汽车的首选电池。

    功率密度也是由材料的特性决定的,并且功率密度和能量密度没有直接关系,并不是说能量密度越高功率密度就越高,用专业的术语来说,功率密度其实描述的是电池的倍率性能,即电池可以以多大的电流放电,功率密度对于电池开发以及电动车开发而言非常重要,如果功率密度高,则电动车在加速的时候就会非常快,普通的铅酸电池的功率密度一般只有几十~数百瓦特/千克,这是一个非常低的值,表明铅酸电池的高倍率放电性能较差,而锂离子电池目前的功率密度可以达到数千瓦特/千克。

    值得指出的是,能量密度和功率密度都是一个会变化的量,电池在使用多次以后能量密度会降低(电池容量衰减),功率密度也会下降,并且这两个量也是随着环境的变化而变化的,比如在极为寒冷或炎热的季节中它们都会发生一定程度的变化(一般是减少)。

    目前还没有任何一种电池的能量密度可以达到实用化的驱动电动汽车具有几百公里的续航里程。提高电池的能量密度也是目前电池研发中的重中之重,在安全性得到解决的前提下,如果电池的能量密度可以达到300~400Wh/kg的话,就具备了和传统燃油机车较量续航里程的资本,但是电池还有一个知名的问题就是寿命,电池的能量密度会随着电池的使用而衰减,并且这种衰减并非是线型的,而可能是突然的降低,所以,在开发车用电池的时候,循环性同样是决定性的因素。

网友(2):

能量密度(Energy density)是指在一定的空间或质量物质中储存能量的大小。

单位体积内的包含的能量,单位:焦耳/立方米,千焦/立方米,兆焦/立方米,量纲M(L^-1)(T^-2)。用来衡量电池最合适,比较单位体积的电池所储存的电量。气体燃烧热(以体积衡量的)实质上就是能量密度。

  • 宇宙能量密度

  • 高能量密度物理是物理学的重要前沿领域,涉及到等离子体物理、物质科学、凝聚态物理、原子和分子物理等总众多研究领域,从宇宙的起源到粒子的基本结构,内涵广阔、意义重大。

  • 所谓高能量密度,是指物质的能量密度超过1011焦耳/米3(J/m3),或等价于压力超过1百万巴(Mbar)的极端物理条件。以往,这种极端的物理状态只存在于天体的恒星、行星的内部以及核武器的爆炸中。激光、粒子束和Z-箍缩发生器能量、功率和高度的不断提高使得在实验室产生极高能量密度的实验条件成为可能,这种物质自身、与粒子束和辐射场的集体相互作用的内容非常丰富,形成一个称之为高能量密度(HED)物理学的新的物理学领域。这是一个充满新的物理现象和具有深刻和重要应用前景的领域,它涵盖了物理学的宽广范围,包括等离子体物理、激光和粒子束物理、材料质理相互作用以及天体物理等。

  • 我国通过这些年所做的大量工作,已经具有了产生高能量密度的研究手段,在研究方面具备了一定规模,在理论研究、实验、数值模拟方面具备了一定基础。

网友(3):

能量也可以叫做热量,是指单位重量或者体积的食物中所包含的能量,比如经常说的每100g,就是以100g为单位来衡量食物能量的多少

网友(4):

一般是用每公斤或每升锂电池所具有的电容量,来比较锂电池的能量密度大小的。
例如我国锂电池能量密度大约在120-180WH/KG之间。

网友(5):

我就想知道,锂电池的能量密度是不是越高,就表示,电池动力更强跑的更快更久