救援直（zhí）升（shēng）機用24V磷酸鐵鋰電池產品（pǐn）介紹

【研究背景（jǐng）】

自1991年商業化以來，可充鋰（lǐ）離子電池（LIBs）在便攜式電子設備、電動汽車和智能電網等領域占據了儲能市場的主導地位。然而，到目前為止獲得的（de）電（diàn）池能量密度仍然（rán）不能滿足日（rì）益增長的儲能需（xū）求，特別是對於續航裏（lǐ）程超過500公裏的遠程電動汽車而言。盡管不同類型的電池（高電壓LIBs、Li-S電池和鋰金屬電池）已經得到了廣（guǎng）泛的（de）研究，但（dàn）能量密度（dù）超過300 Wh kg^-1仍然具有（yǒu）挑戰性。除了考慮電極材料容量外，還需要（yào）考慮電池（chí）的其他參（cān）數，例如：麵積載量密度、正極和負極（jí）之間的電壓差、初始容量和初始庫侖效率。

 邦力威常見的膠（jiāo）體蓄電池（chí）型號：12V28AH,12V30AH,12V33AH,12V35AH,12V40AH,12V42AH,12V38AH,12V36AH,12V40AH,12V45AH

【成果（guǒ）簡介】

最近，中科院長春應化所明軍研究員（yuán），漢陽大學Yang-Kook Sun教授和阿卜杜拉國王科技大學Husam N. Alshareef教（jiāo）授（共同通訊作者）提（tí）出了一種新的（de）經驗模型，該模型除了考慮電極容量外，還考慮了多個設計參數，包括麵積（jī）載量密度、電壓差、初（chū）始容量平衡（héng）以及（jí）初始庫侖效率來估（gū）計可實現（xiàn）的能量密度。使用該方法用於（yú）預測電池能量密度，可達實現300 Wh kg^-1以上。同時該模型表明，電極（jí）材料的儲鋰容量隻是（shì）影響最終電池能量密（mì）度（dù）的幾個重要因素之一（yī）。本文的模型打破了傳統估計電（diàn）池能量（liàng）密度的模式，為設計更高能量密度的（de）電池提供了一個直接的指導。相關（guān）研究成（chéng）果以“An Empirical Model for the Design of Batteries with High Energy Density”為題發表在ACS Energy Lett.上。

【核（hé）心（xīn）內容】

一、模型的描述

在傳統的認識中，鋰離子電池的（de）能量密度（E）在很大程度上可以由其（qí）電極（jí）材料決定：

其中，Q和m是電池的容量和質量，變量U是（shì）正極和（hé）負（fù）極之間的電位差，這與正負極和基本電子電荷的費米（mǐ）能級有關，然而，電子在真空水平上（費（fèi）米能水（shuǐ）平）的電位與實際不（bú）一樣。此外，雖然電壓差可以用兩個電極中Li的電位差來表示，但電壓差隨電池充電狀（zhuàng）態（SOC）的變化而變化。因此，引入了平均電壓差（ΔU）來簡化E的計算，變量Q表示電池容量，由Q=C_pm_p可以計算出電（diàn）池容（róng）量，其中C_p和m_p分別表示正極的（de）可逆比容量（liàng）和（hé）總質量載量，E的表達式可以寫成：

其中，常數k代表（biǎo）為k=（m_p+m_n）/m。因此，E的表（biǎo）達式（shì）可以寫成：

K的大小受很多的因素的影響，如電極材料特性（顆粒大小，比表麵積）、電極製備（bèi）過程（麵積載量密度、壓實密度）、隔膜、集流體和包裝（zhuāng）工藝。因此，k值是一個通用常數，可以用於不（bú）同（tóng）類型的電池，目前很（hěn）難直接計算k值。但是，可以通過當前（qián）LIBs的實際能（néng）量密度得到一個經驗值。

邦（bāng）力威鋰電池的製造設備的好壞和鋰電池的質量有一（yī）定關係

最後，引（yǐn）入了正極和負極之間的平衡初（chū）始（shǐ）容量（χ），其（qí）中χ=C_nm_nε_p/C_pm_pε_n，將其引入公式3：

當χε_n/ε_p=1.1時，這意味著負極的可逆容量（liàng）比（bǐ）正極高（gāo）10%，這是目前大多數電池設計中（zhōng）所（suǒ）要求的。

圖1. LIBs示意（yì）圖和能夠（gòu）影響其能（néng）量密度的因素。（a）電池示意圖及其參數；（b）運用簡單模型實現高（gāo）能量（liàng）密度的方（fāng）法。