Wie kann die Energiedichte einer Lithiumbatterie erhöht werden?

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Was ist die Energiedichte? Die Energiedichte bezeichnet die Größe der gespeicherten Energie in einem bestimmten Raum oder einer bestimmten Materialmasse in Einheiten. Die Energiedichte der Batterie ist auch die elektrische Energie, die vom durchschnittlichen Einheitsvolumen oder der durchschnittlichen Einheitsmasse der Batterie freigesetzt wird. Die Energiedichte der Batterie wird im Allgemeinen in zwei Dimensionen unterteilt: Energiedichte und Volumenenergiedichte.

Energiedichte des Batteriegewichts = Batteriekapazität ¡Á Entladeplattform/Gewicht, Grundeinheit ist WH/kg (Watt/kg) Energiedichte des Batterievolumens = Batteriekapazität ¡Á Entladeplattform/Volumen, Grundeinheit ist WH/L (Watt/Liter). Je höher die Energiedichte der Batterie, desto mehr Leistung ist im Einheitsvolumen gespeichert oder desto mehr Gewicht ist im Einheitsgewicht gespeichert. Was ist die Energiedichte eines Monomers? Die Energiedichte einer Batterie wird oft mit zwei unterschiedlichen Konzepten in Verbindung gebracht: zum einen mit der Energiedichte der Monomerbatterie und zum anderen mit der Energiedichte des Batteriesystems. Die Batterie ist die kleinste Einheit eines Batteriesystems.

M-Zellen bilden ein Modul, n-Module bilden einen Batteriesatz, der die Grundstruktur der Fahrzeugbatterie darstellt. Die Energiedichte einer Monomerbatterie ist, wie der Name schon sagt, die Energiedichte einer einzelnen Zellebene. Gemäß dem in „China Manufacturing 2025“ dargelegten Entwicklungsplan für Power-Batterien wird die Energiedichte der Batterie im Jahr 2020 300 Wh/kg erreichen, im Jahr 2025 wird die Energiedichte der Batterie 400 Wh/kg erreichen und im Jahr 2030 wird die Energiedichte der Batterie 500 Wh/kg erreichen.

Hierbei handelt es sich um die Energiedichte einer einzelnen Zellebene. Was ist die Systemenergiedichte? Die Systemenergiedichte bezieht sich auf das Gewicht oder Volumen des gesamten Batteriesystems nach Abschluss der Monomerkombination. Denn das Batteriesystem umfasst Batteriemanagementsystem, Wärmemanagementsystem, Hoch- und Niederdruckkreislauf usw.

, die Energiedichte des Batteriesystems ist geringer als die Einzelenergiedichte des Batteriesystems. Systemenergiedichte = Batteriesystemleistung / Batteriesystemgewicht ODER Batteriesystemgröße Was begrenzt die Energiedichte von Lithiumbatterien? Das chemische System hinter der Batterie ist der Hauptgrund dafür, dass es nicht zu einer Lösung kommt. Im Allgemeinen sind vier Teile der Lithiumbatterie sehr kritisch: positive und negative Elektrode, Elektrolyt und Membran.

Positiv und Negativ sind die Stellen, an denen die chemische Reaktion stattfindet, die dem zweiten Impuls entspricht, und die wichtige Position ist zu sehen. Wir alle wissen, dass die Energiedichte von Batteriepacksystemen mit trilithischem Lithium höher ist als die von Batteriepacksystemen auf Basis von Lithiumeisenphosphat. Warum ist das so? Das vorhandene negative Elektrodenmaterial von Lithium-Ionen-Batterien besteht hauptsächlich aus Graphit, das theoretische Gramm Graphit 372 mAh/g.

Das positive Elektrodenmaterial Lithiumeisenphosphat hat theoretisch nur eine Kapazität von 160 mAh/g, während das dreidimensionale Material Nickel-Kobalt-Mangan (NCM) etwa 200 mAh/g hat. Nach der Holzfasstheorie bestimmt der hohe und niedrige Wasserstand die kürzeste Zeit im Holzfass, die Untergrenze der Energiedichte des Lithium-Ionen-Akkus hängt vom positiven Material ab. Die Spannungsplattform von Lithiumeisenphosphat beträgt 3.

2V. Dieser Indikator des Ternärs beträgt 3,7 V, zweiphasiger Vergleich und die Energiedichte ist hoch.

: 16 % Unterschied. Natürlich können neben dem chemischen System auch die Produktionsprozesse, wie z. B. die Kompaktdichte und die Dicke der Folie, die Energiedichte beeinflussen. Im Allgemeinen gilt: Je höher die Kompaktheitsdichte, desto höher ist die Kapazität der Batterie auf begrenztem Raum. Daher wird die Kompaktheitsdichte des Hauptmaterials auch als einer der Referenzindikatoren für die Energiedichte der Batterie angesehen.

In der vierten Folge von „Great Guoda II“ verwendete Ningde Times 6 Mikron dicke Kupferfolie und verbesserte durch den Einsatz fortschrittlicher Prozessstufen die Energiedichte. Wenn Sie es die ganze Zeit lesen können, habe ich es hier gelesen. Herzlichen Glückwunsch, Ihr Verständnis der Batterie hat sich auf einem hohen Niveau entwickelt.

Wie lässt sich die Energiedichte verbessern? Die Einführung des neuen Materialsystems, die Verbesserung der Lithiumbatteriestruktur und die Verbesserung der Produktionskapazität sind die drei Phasen des „langärmeligen guten Tanzes“ der Forschungs- und Entwicklungsingenieure. Im Folgenden erläutern wir zwei Dimensionen von Monomeren und Systemen. - Einzelne Energiedichte, die hauptsächlich auf dem Durchbruch des chemischen Systems 1 beruht.

Erhöhen Sie die Batteriegröße. Batteriehersteller können den Effekt einer Leistungssteigerung erzielen, indem sie die ursprüngliche Batteriegröße erhöhen. Unser bekanntestes Beispiel ist, dass es mehr ist als: Übernehmen Sie die Führung bei der Verwendung von Panasonic 18650-Batterien, um Tutla durch neue 21700-Batterien zu ersetzen. Aber bei der Batterie ist "Gewinn" oder "Lang" eben der Standard, nicht zu.

Die Unterseite der Saugvorrichtung ist die Schlüsseltechnik zur Verbesserung der Energiedichte des positiven und negativen Materials sowie der Elektrolytflüssigkeitskomponenten, aus denen die Batterieeinheit besteht. 2. Zuvor wurde bei der Änderung des chemischen Systems erwähnt, dass die Energiedichte der Batterie vom Plus- und Minuspol der Batterie abhängt.

Da die Energiedichte des aktuellen negativen Materials viel größer ist als die der positiven Elektrode, ist es notwendig, das positive Materialmaterial zu erhöhen, um die Energiedichte zu erhöhen. Das dreigliedrige Material der positiven Elektrode mit hohem Nickelgehalt ist mit der großen Familie der Nickel-Kobalt-Oxide verbunden, und wir können die Leistung der Batterie ändern, indem wir das Verhältnis von Nickel, Kobalt und Mangan ändern. Die Kapazität des Silizium-Kohlenstoff-Negativelektrodenmaterials auf Siliziumbasis kann 4.200 mAh/g erreichen, was viel höher ist als die 372 mAh/g der Graphit-Negativelektrode mit vergleichbar geringer Kapazität und somit ein starker Ersatz für die Graphit-Negativelektrode ist.

Derzeit wird die Energiedichte von Batterien mithilfe von Silizium-Kohlenstoff-Verbundwerkstoffen in der Industrie verbessert. Tesla 3 verwendet eine negative Elektrode aus Silizium-Kohlenstoff. Wenn Sie in Zukunft noch einen Schritt weiter gehen und die Grenzen der Monomerzellen mit 350 Wh/kg durchbrechen möchten, müssen sich Branchenkollegen möglicherweise auf das Lithium-Metall-Batteriesystem mit negativem Pol konzentrieren. Dies bedeutet jedoch auch, dass Sie den gesamten Batterieproduktionsprozess überdenken müssen.

Erstellen und verfeinern. Dies ist bei mehreren typischen Drei-Yuan-Materialien zu beobachten: Der Nickelanteil steigt immer mehr an, während der Kobaltanteil sinkt. Je höher der Nickelgehalt, desto höher ist die spezifische Kapazität der Batterie.

Darüber hinaus ist aufgrund der knappen Kobaltressourcen eine Verbesserung des Nickelanteils und eine Reduzierung des Kobaltverbrauchs erforderlich. 3. Energiedichte des Systems: Der Gruppentest der Gruppierungseffizienz des Batteriepacks des Batteriepacks besteht darin, die Kapazität der Batterie in die Monomerbatterie und das Modul zu "belagern", und dies muss auf der Sicherheitsvoraussetzung beruhen. Nutzen Sie jeden Zentimeter Platz optimal.

Das „Abspecken“ des Akkupacks kann im Wesentlichen auf folgende Weise erfolgen. Durch Optimierung der Anordnung der Außenmaße wird die Anordnung innerhalb des Systems optimiert, sodass die inneren Teile des Batteriepacks kompakter und effizienter sind. Topologieoptimierung: Wir erreichen ein Design mit Gewichtsreduzierung durch Simulationsberechnungen, um die Steifigkeit und strukturelle Zuverlässigkeit sicherzustellen.

Mithilfe dieser Technologie können die Topologie- und morphologische Optimierung letztendlich dazu beitragen, die Lichtquantifizierung des Batteriegehäuses zu realisieren. Wositives: Wir können Materialien mit geringer Dichte wählen. Beispielsweise wurden Batteriepacks schrittweise von herkömmlichen Blechabdeckungen auf Verbundabdeckungen umgestellt, die bis zu 35 % verschleißen können. Als Reaktion darauf wurde bei der Box unter dem Batteriepack schrittweise von der herkömmlichen Blechlösung auf ein Aluminiumprofil umgestellt. Das Gewicht beträgt etwa 40 %, und der Leichtbaueffekt ist offensichtlich.

Das integrierte Gesamtdesign des Fahrzeugs und das Design der gesamten Fahrzeugstruktur, die gemeinsame Nutzung gemeinsam genutzter Strukturteile, wie z. B. das Antikollisionsdesign, machen die ultimative Leichtbatterie zu einem sehr vielseitigen Produkt. Die Verbesserung einiger Leistungsaspekte kann zu Lasten anderer Leistungen gehen. Dies ist das Verständnis der Forschung und Entwicklung im Batteriedesign. Leistungsbatterien sind ausschließlich für Autos bestimmt, daher ist die Energiedichte kein eindeutiges Maß für die Qualität einer Batterie.