提高电池系统的能量密度是一个系统工程,可以从开发新材料、优化电池结构、提高制造工艺等方面入手。
1.强化锂离子电池核心材料
使用不同的有机化学品管理系统,你可以改变具体的能源。比如在锂离子电池的正极材料中,通过调整镍、钴、锰的占有率来提高镍的占有率,从而提高锂离子电池的比能量。在锂离子电池正极材料上,硅/碳聚合物材料的体积达到4200mah/g,而锂离子电池正极材料的基本理论容量只有372mah/g,低于硅/碳聚合物材料。因此,碳/硅聚合物材料作为一种极具发展潜力的阴极材料,已经成为科学研究的热点。另外,很多锂电池在一次充电的过程中会有体积损坏,有些锂离子电池在整个循环系统中也会损坏。因此,将锂充入电池或锂电池的电解液中的技术也是电池的主要研究内容之一。
2.提升布置结构
目前,大多数电池组都是由各种固定电池组中的各种固定夹和支撑元件构成,许多结构元件体积和质量都很大,这就大大降低了整体集成的效率,调整了电池组的排列结构,简化了各种安装支撑点的结构,使锂离子电池组在相对有限的室内空间中具有更高的体积。今年的ctp(celltopack)项目改变了过去锂离子触摸电池组的结构。一个标准化的电池组由几个大空间的锂离子电池组组成,然后智能堆叠成一个更大的电池控制模块。这些方案不仅减少了部件总数,而且大大提高了空间利用率和比能量。因此,简化充电电池组的结构,生产锂离子电池组的两级一体化方案,成为许多企业的技术方向。
3.更改充电电池的规格
改变充电电池的规格也是扩张的一个主要方面。例如,通过改变充电电池的长度和总宽度,使锂离子电池在一定体积内变得更扁平、更窄,有利于锂离子电池在电池组中的整体布置,可以提高动力锂离子电池的空间利用率,产生比能量更大的电池组。这种平面设计方案还可以使锂离子芯具有更大的总散热面积,使锂离子芯能将内部产生的热量立即传递到外界,防止内部堆积产生的热量,这也与更高的比能量紧密配合。因此,如何根据电池规格的变化来提高充电电池的比能量也是我们公司研究的主要内容。
4.使用轻质材料
在原材料的应用上,除了升级锂离子电池材料,电池材料的改进也是提高充电电池系统软件能效比的重要途径。目前电池盒材料多采用铝合金材料、高强度钢材料和高分子材料。铝合金型材的相对密度比较小,只有钢材的三分之一。用铝合金型材代替钢材可以显著降低电池的净重,而且铝合金型材会持续产生一层高密度、稳定的氧化空气膜,具有耐腐蚀性,是电池的优质轻质原料。高强度钢,高强度钢可充电电池外壳可以更轻,成本更低,优于传统的高碳钢原材料;热塑性聚合物材料不可重复使用,且成本低,延展性好。