Enerji yoğunluğu nedir?
Enerji yoğunluğu, belirli bir uzay biriminde veya maddenin kütlesinde depolanan enerji miktarını ifade eder.Bir pilin enerji yoğunluğu, pilin ortalama birim hacmi veya kütlesi tarafından yayılan elektrik miktarıdır.Bir pilin enerji yoğunluğu genellikle iki boyut halinde ayrılır: ağırlık enerji yoğunluğu ve hacim enerji yoğunluğu.
Pil ağırlığı enerji yoğunluğu = pil kapasitesi × boşaltma platformu/ ağırlık, temel birim Wh/kg (vat saat/kg)
Pil hacim enerji yoğunluğu = pil kapasitesi × boşaltma platformu/hacim, temel birim Wh/L (vat saat/litre)
Bir pilin enerji yoğunluğu ne kadar büyükse, birim hacme veya ağırlığa daha fazla güç depolanabilir.
Monomer Enerji yoğunluğu nedir?

Bir pilin enerji yoğunluğu genellikle iki farklı kavramı ifade eder, biri tek bir hücrenin enerji yoğunluğudur, diğeri de bir pil sisteminin enerji yoğunluğudur.
Bir pil hücresi, bir pil sisteminin en küçük birimidir. M hücreleri bir modülü, N modülleri ise otomobil güç pillerinin temel yapısı olan bir pil paketi oluşturur.
Adından da anlaşılacağı gibi tek bir hücrenin enerji yoğunluğu tek bir hücre düzeyinde enerji yoğunluğudur.
"Made in China 2025"e göre, güç pillerinin geliştirme planı netleştirildi: 2020 yılında, pillerin enerji yoğunluğu 300Wh/kg'a ulaşacak; 2025 yılında,Bataryanın enerji yoğunluğu 400Wh/kg'a ulaşacaktır.; 2030 yılında, pillerin enerji yoğunluğu 500Wh/kg'a ulaşacaktır.

Sistem Enerji yoğunluğu nedir?

Sistem enerji yoğunluğu, tüm pil sisteminin ağırlığı veya hacmi ile monomerlerin birleştirilmesinden sonra tüm pil sisteminin ağırlığı veya hacmine atıfta bulunur.Çünkü pil sistemi pil yönetim sistemini içerir., termal yönetim sistemi, yüksek ve düşük gerilim devreleri vb. batarya sisteminin ağırlığının ve iç alanının bir kısmını işgal eden,Pil sisteminin enerji yoğunluğu tek vücuttan daha düşüktür..
Sistem enerji yoğunluğu = pil sistemi gücü / pil sistemi ağırlığı YA da pil sistemi hacmi
Lityum pillerin enerji yoğunluğunu tam olarak ne sınırlıyor?
Akülerin arkasındaki kimyasal durum başlıca sebep.
Genel olarak, bir lityum pilinin dört parçası çok kritiktir: pozitif elektrot, negatif elektrot, elektrolit ve diyafram.Pozitif ve negatif elektrotlar kimyasal reaksiyonun gerçekleştiği yerlerdir., Ren Du'nun ikinci nabzı ile eşdeğer ve önemli konumu görülebilir.Hepimiz biliyoruz ki katot olarak üçlü lityumlu bir batarya paket sisteminin enerji yoğunluğu, katot olarak lityum demir fosfatlı bir batarya paket sisteminden daha yüksektir.- Nedenmiş o?
Lityum iyonlu pillerin mevcut anod malzemeleri esas olarak grafittir ve grafitin teorik gram kapasitesi 372mAh/g'dir.Katot malzemesi, sadece 160mAh/g iken, üçlü malzeme nikel-kobalt-mangan (NCM) yaklaşık 200mAh/g'dir.
Fıçı teorisine göre, su seviyesi fıçı en kısa noktasıyla belirlenir ve lityum iyon pillerinin enerji yoğunluğunun alt sınırı katot malzemesine bağlıdır.
Lityum demir fosfatın voltaj platformu 3.2V'dir ve üçlü endeks 3.7V'dir, iki fazla karşılaştırıldığında enerji yoğunluğu yüksektir:% 16 farkı.
Tabii ki, kimyasal sistemin yanı sıra, sıkıştırma yoğunluğu, folyo kalınlığı vb. gibi üretim sürecinin seviyesi de enerji yoğunluğunu etkileyecektir.sıkıştırma yoğunluğu ne kadar büyükse, sınırlı bir alandaki pilin kapasitesi ne kadar yüksekse, ana malzemenin sıkıştırma yoğunluğu da pilin enerji yoğunluğunun referans göstergelerinden biri olarak kabul edilir.
"Great Power Heavy Equipment II"nin dördüncü bölümünde CATL, ileri teknolojiyi kullanarak enerji yoğunluğunu artırmak için 6 mikron bakır folyo kullanıyor.
Eğer her satıra sadık kalabiliyorsanız, bu noktaya kadar okuyun. Tebrikler, piller hakkındaki anlayışınız bir sonraki seviyeye yükseldi.

Enerji yoğunluğunu nasıl artırabiliriz?
Yeni malzeme sisteminin benimsenmesi, lityum batarya yapısının ince ayarlanması,ve üretim kapasitesinin iyileştirilmesi, araştırma ve geliştirme mühendislerinin "uzun kollu dans etmek" için üç aşamadır.Aşağıda, monomer ve sistemin iki boyutundan açıklayacağız.
Monomerlerin enerji yoğunluğu esas olarak kimyasal sistemin gelişmesine bağlıdır.
1- Bataryayı büyüt.
Batarya üreticileri, orijinal pilin boyutunu artırarak güç genişlemesi etkisine ulaşabilirler.Panasonic 18650 pillerini kullanmaya öncülük eden tanınmış elektrikli araç şirketi, 21700 yeni bir akü ile değiştirecektir.
Bununla birlikte, pil hücresinin "yağlanması" veya "büyümesi" sadece bir semptomdur, tedavi değildir. The method of drawing wages from the bottom of the kettle is to find the key technology to improve the energy density from the positive and negative electrode materials and electrolyte components that make up the battery cell.
2Kimya sistemi reformu
Daha önce de belirtildiği gibi, bir pilin enerji yoğunluğu, pilin pozitif ve negatif elektrotları ile sınırlıdır.Mevcut anot malzemesinin enerji yoğunluğu katottan çok daha büyük olduğundan, enerji yoğunluğunu artırmak için katot malzemesini sürekli olarak yükseltmek gerekir.

Yüksek nikel katodu
Üçlü malzemeler genellikle nikel-kobalt-manganez oksitlerinin büyük ailesine atıfta bulunur ve nikel, kobalt ve manganez oranını değiştirerek pillerin performansını değiştirebiliriz.
Resimde silikon karbon anodu
Silikon bazlı anot malzemelerinin spesifik kapasitesi 4200mAh/g'a ulaşabilir, bu da grafit anodunun teorik spesifik kapasitesinden 372mAh/g'den çok daha yüksektir.Bu yüzden grafit anodu için güçlü bir yedek haline geldi.
Şu anda,pillerin enerji yoğunluğunu artırmak için silikon-karbon kompozit malzemelerinin kullanımı, endüstride lityum iyonlu pil anod malzemelerinin gelişim yönlerinden biri olarak kabul edilmiştir.Tesla'nın Model 3'ü silikon karbon anodu kullanıyor.
Gelecekte, eğer bir adım daha ileri gitmek istiyorsanız - tek hücrelerin 350Wh/kg eşiğini kırmak istiyorsanız, endüstri akranlarının lityum metal anodlu pil sistemlerine odaklanması gerekebilir.Ama bu aynı zamanda tüm batarya üretim sürecinin değişmesi ve iyileştirilmesi anlamına gelir.Nikelin oranının giderek yükseldiğini ve kobalt oranının giderek düştüğünü görebilirsiniz.hücrenin spesifik kapasitesi ne kadar yüksekseEk olarak, kobalt kaynaklarının kıtlığı nedeniyle, nikelin oranını artırmak, kullanılan kobalt miktarını azaltacaktır.
3Sistem enerji yoğunluğu: pil paketinin gruplandırma verimliliğini artırmak
Akü paketleri grubu, tek hücreleri ve modülleri düzenleme yeteneğini test eder.ve güvenliğin önemi üzerine her santimlik alanın en iyi şekilde kullanılması gerekiyor..