什么是電池能量密度？

能量密度（Energy density）是指在一定的空間或質(zhì)量物質(zhì)中儲存能量的大小。電池的能量密度也就是電池平均單位體積或質(zhì)量所釋放出的電能。

電池能量密度，對于給定的電化學儲能裝置，所能充入的能量與儲能介質(zhì)的質(zhì)量或體積之比。前者稱“質(zhì)量能量密度”，后者稱“體積能量密度”，單位分別為瓦·時/千克，瓦·時/升。

電池重量能量密度=電池容量×放電平臺/重量，單位為Wh/kg(瓦時/千克)

電池體積能量密度=電池容量×放電平臺/體積，單位為Wh/L(瓦時/升)

電池的能量密度越大，單位體積或重量內(nèi)存儲的電量越多。

電池的能量密度基本由電池的正負極材料決定，但只是正負極活性材料也不能保證電池能發(fā)上電，得有很多非活性物質(zhì)，比如隔膜、電解液、外殼和及流體等。

A.正極材料的容量、壓實密度、電壓平臺、材料的結構穩(wěn)定性

B.負極材料的容量、壓實密度、電壓平臺

C.隔膜的厚度、孔隙率等

D.外殼的厚度

E.電解液的用量

F.集流體的電導率、厚度、密度

G.生產(chǎn)工藝水平

根據(jù)《中國制造2025》明確了動力電池的發(fā)展規(guī)劃：2020年，電池能量密度達到300Wh/kg；2025年，電池能量密度達到400Wh/kg；2030年，電池能量密度達到500Wh/kg。

鋰離子電池容量

鋰離子電池的構成主要包含正極、負極、隔膜和電解液四個主要部分。鋰離子電池的容量主要取決于正、負極活性材料的質(zhì)量和配比，而正負極材料又決定了電池的能量密度。

電池的容量=能量密度×電池體積

同等體積下，鋰電池的容量就由能量密度決定，而鋰電池的能量密度主要由正極材料決定，通常鈷酸鋰材料能量密度＞鋰鎳鈷錳三元＞錳酸鋰＞磷酸鐵鋰。

總的來說，雖然目前鋰離子電池的容量提高受到了正極材料的制約，但正極材料的研究與能量密度的提高遠未走到盡頭。通過相關領域的發(fā)展和突破某些限制，鋰離子電池正極材料的比容量和能量密度完全有可能得到大幅度提高。