电池能量密度计算公式大全

电池的能量也就是常说容量，指在一定的放电条件下对外做功所输出的电能大小；而比能量是说单位重量或者单位体积的电池所给出的能量，也就是能释放的电量多少，叫重量比能量或者体积比能量

磷酸铁锂电池能量密度的重量比能量和体积比能量分别为：

纯电动车用电池：约110Wh/kg；210Wh/L

混合电动车用电池：约65Wh/kg；120Wh/L

电池包通常是指电池芯加保护板部分，电池组通常是指电池包加外壳部分。

电池包的比能量：与电池芯的比能量差不多

电池组的比能量：与外壳和其它辅件重量和体积相关。

比能量指的是单位重量或单位体积的能量，电池的比能量就是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，单位分别是W·h/kg或W·h／L。

比能量有理论比能量和实际比能量之分。理论比能量指1kg电池反应物质完全放电时理论上所能输出的能量。实际比能量为1kg电池反应物质所能输出的实际能量。

由于各种因素的影响，电池的实际比能量远小于理论比能量。实际比能量和理论比能量的关系式如下：

W实=W理KvKRKm

式中Kv-电压效率（电池的工作电压与电动势的比值）；

KR-反应效率（表示活性物质的利用率）；

Km-质量效率电池中存在一些不参加成流反应但又是必要的物质，应减小这些物质所占比例，以提高活性物质所占比例。两者之比是质量效率。

电池的比能量是综合性指标，它反映了电池的质量水平，也表明生产厂家的技术和管理水平。通常，生产厂家并不独立考核此项指标，但在评估所生产的电池水平时，往往以此为衡量准则。

电池要计算能量密度，首先要了解常见锂电池的常规种类，锂电池主要分为两种。

第1种锂电池

以国内的新能源（ATL电池），邦凯电池，美拜，比克、三和朝阳等为代表。

这种锂电池所用的材料一般是三元，也称为钴酸锂，它在容量大，能量密度高的优点横行在各个电芯厂，现在三元电池的能量密度在580Wh/升左右，钴酸锂的工作电压一般是2.75V~4.2V，像国内432888威尼斯首页现在在做4.4V电压体系的电池。

这些电池一般用在智能手机，平板电脑、笔记本电脑，蓝牙耳机上较为常见。

有个纠结之处就是国内也有不少厂家用三元材料将电芯做到5C以上放电，这些电池可以用在独轮车、思维车、电动摩托车上，其性能一样可以满足客户的产品要求，并且被广大用户认可。

第2种磷酸铁锂电池

这种电池所用材料为磷酸铁锂，简称铁电池，主要以安全和循环寿命长著称，铁电池的工作电压一般是2.3v~3.65V之间，循环寿命高达2000次以上，做的好点的动力电池企业，能将电池工作电压扩展到2.0V~3.65V之间。

这种动力电芯，经常被用在电动大巴，电动汽车，电动叉车，移动机站上。

电池芯能量密度的计算方法如下:

能量密度（Wh/升）＝容量&TImes;平台电压÷体积÷1000（换算单位）

铁电池的平台电压：3.2V；三元锂电的平台电压一般是3.7V。

圆柱型体积＝πr2&TImes;h；

长方形体积＝长&TImes;宽&TImes;高；

动力电池材料

对电池来说，要满足有高功率、有高能量、有能量功率兼顾。最主要关心电池关键的核心原材料，就是正极、负极、隔膜、电解液等等，加上电池在车上使用寿命终止之后的梯级利用和资源回收的内容。

正极材料：里边还是以三元材料为主，尤其是以高镍的三元材料为主。

负极材料：现在应用多的还是石墨类的材料，像人造石墨、天然石墨等等。

隔膜：从目前和今后一段时间来看，还是以聚烯烃的材料为主，这里面无论是聚丙烯还是聚乙烯，在动力电池都会有应用。有可能是这么样一个发展的趋势，针对着能量密度高的这样一个发展的趋势和要求，聚烯烃的隔膜是研发的一个热点和产业化的一个热点。

电解液：目前还是以六氟磷酸锂为主，现在新的一些电解质，像锂FSI、锂TFSI，目前来看还是以添加剂的形式在里面进行应用。