很多人有不好的習(xí)慣，經(jīng)常人不在家將電動車電池放車上，空氣開關(guān)也不關(guān)掉，放幾個月不騎。幾個月后再來騎行時就發(fā)現(xiàn)車子沒電而且充電充不進去。充電器插上去，但是一直是綠燈，哪怕是24小時插著它也還是綠燈，因為電池電壓過低，與充電器輸出電壓相差過大的話充電器是無法將電沖進電池的。

這種情況就是大家平常說的電池被“餓死”了。這種電池塊電池的電壓一般只有5.6V左右，不會超過6V。對于這樣的電池，大多數(shù)是換電池。但換一組電池好幾百，就這樣換掉有點可惜，尤其是剛過保修的電池。

這里介紹五種比較好的方法，能將大部分的這種“餓死”的電瓶拯救過來。注意是大部分不是百分百。

一、串聯(lián)法。在整組電池上另外串聯(lián)一個正常電壓的12伏電池。比如說，原車是48V-20AH的電池，那我們再另外串聯(lián)一塊12V-20AH的電池。一塊電量充足的12V電池電壓有13V左右，串聯(lián)之后能夠提升整組電池的電壓，然后再用他原來的充電器進行充電，這樣的話是可以將電充進去的，插上充電器之后，充電器是紅燈，此時可以將電充進去。等充電器轉(zhuǎn)為綠燈，就把那塊另外串聯(lián)上去的電池拿掉。然后再正常充電就可以了。

二、并聯(lián)法。這種方法稍微麻煩一點。比如車輛原來是48V-20AH的電池，我們另外并聯(lián)一組，48V-20AH的電池。大家知道并聯(lián)電路各處的電壓是相等的，高的電壓端會向低的電壓端流入。這種方法也是很多電池經(jīng)銷商在檢測完全沒有電的電池所使用的方法。然后進行充電也可以達到充電的目的。這個原理跟到，串聯(lián)一個電池，原理差不多。也是將整組的電壓提升上去。

三、低壓充電法。選用小一型號的充電器進行充電。比如說是一組60V-20AH的電池，那么我們是用48V-20AH的充電器進行充電。這樣大部分的情況下，也是可以充進去的。原理也是類似于第一種，將充電電壓與電池的兩端電壓更接近。

四、單塊電池充電法。將單塊電池用12伏的摩托車充電器進行充電，可以將電池激活，但這種充電比較慢，一般要充7個小時以上，電池電壓才會緩慢回升到12V左右。如果全部單塊充很耗時間。

五、特殊充電器法。天能充電器它是自動識別電池電壓的，不管一組電池電壓有多少伏，都可以自動識別電壓，他都可以充電進去。比如原車是60V-20AH的電池，現(xiàn)在只有30V不到，它照樣可以往里面充電的。隨著電壓的升高，又全適應(yīng)更高一階的電壓，再給電池充電。臺鈴、綠佳電動車、金彭三輪車配套過這個品牌的充電器。

另外普及下鋰電池“餓死了”怎么激活？筆記本電池或者手機電池

電池激活在聯(lián)想電源管理軟件上面叫做“電源標(biāo)尺校準(zhǔn)”。在PC端用Everest檢測電源的時候，有一個“設(shè)計容量”，底下緊跟著“完全充電容量”，如果兩項的數(shù)值相同，則會看到再下邊的“電池損耗"項為0%；一般來說剛剛出廠的或者長時間放置未及時保養(yǎng)的電池”完全充電容量“會小于”設(shè)計容量“，此時就會看到電池損耗是1%。也就意味著電池沒有“完全充滿”，我們需要進行“完全充放電”（完全放電之后不間斷充12小時至以上）益完全“開發(fā)”電池的“潛能”。這個完全充放電的過程即稱為“激活電池”，聯(lián)想Thinkpad等的電源管理軟件有一個“電源標(biāo)尺校準(zhǔn)”功能原理類似。

個人覺得一些老科技的電池比如NiMH需要激活。鋰電池理論是需要激化因為需要在負極形成一層SEI的保護層。但是這個過程實際上已經(jīng)在生產(chǎn)測試階段已經(jīng)完成啦。個人覺得消費者對電池的誤區(qū)造成有這樣的服務(wù)。

你的手機電池“餓”死了，開不了機充不進電，這時需要激活！首先所謂餓死就是電池一直沒電或者電量很低時導(dǎo)致的電池?zé)o法再充電的現(xiàn)象。然后所謂激活目前有兩個辦法:一是使用萬能充充個20分鐘左右就可以激活。二是給手機維修店有較為專業(yè)的電壓稍微高點的比如12伏的電源來激活，具體就是把電源正負極放在電池正負極幾十秒甚至幾分鐘給它通通電，打通它！最后，激活后就可以和原來一樣用直充充電了，會不會對壽命有明顯影響還不知道。

用儀器充電。（如果上述方式不行，電池也無故障，就需要用‘穩(wěn)壓電源‘激活，黑色的線連電池負極，紅色的連電池正極，充電電壓達到3.8V，即可）使用鋰電池的裝置，第一次使用不用充電12小時，這是沒必要的！

“鋰電池”，是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世紀70年代時，M.S.Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對環(huán)境要求非常高。所以，鋰電池長期沒有得到應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。

鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰，并且是可以充電的。可充電電池的第五代產(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生，其安全性、比容量、自放電率和性能價格比均優(yōu)于鋰離子電池。由于其自身的高技術(shù)要求限制，現(xiàn)在只有少數(shù)幾個國家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。

電池壽命

鋰離子電池只能充放電500次？

相信絕大部分消費者都聽說過，鋰電池的壽命是“500次”，500次充放電，超過這個次數(shù)，電池就“壽終正寢”了，許多朋友為了能夠延長電池的壽命，每次都在電池電量完全耗盡時才進行充電，這樣對電池的壽命真的有延長作用嗎？答案是否定的。鋰電池的壽命是“500次”，指的不是充電的次數(shù)，而是一個充放電的周期。

一個充電周期意味著電池的所有電量由滿用到空，再由空充到滿的過程，這并不等同于充一次電。比如說，一塊鋰電在第一天只用了一半的電量，然后又為它充滿電。如果第二天還如此，即用一半就充，總共兩次充電下來，這只能算作一個充電周期，而不是兩個。因此，通常可能要經(jīng)過好幾次充電才完成一個周期。每完成一個充電周期，電池容量就會減少一點。不過，這個電量減少幅度非常小，高品質(zhì)的電池充過多次周期后，仍然會保留原始容量的80%，很多鋰電供電產(chǎn)品在經(jīng)過兩三年后仍然照常使用。當(dāng)然，鋰電壽命到了最終后仍是需要更換的。

而所謂500次，是指廠商在恒定的放電深度（如80%）實現(xiàn)了625次左右的可充次數(shù)，達到了500個充電周期。

（80%*625=500）（忽略鋰電池容量減少等因素）

而由于實際生活的各種影響，特別是充電時的放電深度不是恒定的，所以"500個充電周期"只能作為參考電池壽命。

正確的說法：鋰電壽命和充電周期的完成次數(shù)有關(guān)，和充電次數(shù)沒有直接關(guān)系。

簡單的理解，例如，一塊鋰電在第一天只用了一半的電量，然后又為它充滿電。如果第二天還如此，即用一半就充，總共兩次充電下來，這只能算作一個充電周期，而不是兩個。因此，通常可能要經(jīng)過好幾次充電才完成一個周期。每完成一個充電周期，電量就會減少一點。不過，減少幅度非常小，高品質(zhì)的電池充過多次周期后，仍然會保留原始電量的80%，很多鋰電供電產(chǎn)品在經(jīng)過兩三年后仍然照常使用，就是這個原因。當(dāng)然鋰電壽命到了最終還是需要更換的。

鋰電的壽命一般為300～500個充電周期。假設(shè)一次完全放電提供的電量為Q，如不考慮每個充電周期以后電量的減少，則鋰電在其壽命內(nèi)總共可以提供或為其補充300Q-500Q的電力。由此我們知道，如果每次用1/2就充，則可以充600-1000次；如果每次用1/3就充，則可以充900～1500次。以此類推，如果隨機充電，則次數(shù)不定。總之，不論怎么充，總共補充進300Q～500Q的電力這一點是恒定的。所以，我們也可以這樣理解：鋰電池壽命和電池的總充電電量有關(guān)，和充電次數(shù)無關(guān)。深放深充和淺放淺充對于鋰電壽命的影響相差不大。

事實上，淺放淺充對于鋰電更有益處，只有在產(chǎn)品的電源模塊為鋰電做校準(zhǔn)時，才有深放深充的必要。所以，使用鋰電供電的產(chǎn)品不必拘泥于過程，一切以方便為先，隨時充電，不必擔(dān)心影響壽命。

如果在高于規(guī)定的操作溫度，即35°C以上的環(huán)境中使用鋰電，電池的電量將會不斷的減少，即電池的供電時間不會像往常那樣長。如果在這樣的溫度下，還要為設(shè)備充電，那對電池的損傷將更大。即使是在較熱的環(huán)境中存放電池，也會不可避免的對電池的質(zhì)量造成相應(yīng)的損壞。所以，盡量保持在適益的操作溫度是延長鋰電壽命的好方法。

如果在低溫環(huán)境，即4°C以下中使用鋰電，同樣也會發(fā)現(xiàn)電池的使用時間減少了，有些手機的原裝鋰電在低溫環(huán)境中甚至充不上電。但不必太擔(dān)心，這只是暫時狀況，不同于高溫環(huán)境下的使用，一旦溫度升起來，電池中的分子受熱，就馬上恢復(fù)到以前的電量。

要想發(fā)揮鋰離子電池的最大效能，就需要經(jīng)常用它，讓鋰電內(nèi)的電子始終處于流動狀態(tài)。如果不經(jīng)常使用鋰電，請一定記得每月給鋰電完成一個充電周期，做一次電量校準(zhǔn)，即深放深充一次。

正規(guī)叫法是“充放電循環(huán)”，不等于“充電次數(shù)”，循環(huán)指的是，電池從滿電到用光，這是一個循環(huán)，如果你的電池從滿電狀態(tài)，用了十分之一的電量，然后又充滿了，這是十分之一個循環(huán)，這樣充10次，才基本算一個循環(huán)。同樣，從滿電，用了一半然后充滿，再用到一半再充滿，這也是一個循環(huán)，這時你是充了兩次電。所以，循環(huán)僅僅是取決于“從電池累計放出多少電”，而跟“充電次數(shù)”沒有直接關(guān)系。

而且這個標(biāo)稱的充放電循環(huán)次數(shù)也不是說用完了就不能用了，而是做了這么多循環(huán)以后，電池能儲存電量的能力會下降到一個程度，

比如某鋰電池，標(biāo)稱的充放電循環(huán)是“500次后不低于標(biāo)稱容量的60%”

也就是500個循環(huán)后，這個電池最多只能存新電池的時候的60%那么多電了，是性能下降到一定的程度了，是這個意思

鋰電池沒有固定充電次數(shù)限制，正規(guī)廠家出來的電池一般至少可以充放電500次，且容量保持在初始容量的80%以上，一天一充可以用2年。通常手機電池充電1000次，就會造成電池嚴重不耐用。

手機電池保養(yǎng)方法：

1、每次完全充滿電使用，減少充電次數(shù)，提高電池使用壽命。

2、不用把電池完全放電，通常電量低于10%就需要充電。

3、使用原裝充電器充電，不要使用萬能充充電。

4、手機充電過程中，不要使用手機。

5、不要過分充電，電池充滿以后停止繼續(xù)充電。

是的，根據(jù)實驗結(jié)果，鋰電池的壽命是隨著與充電次數(shù)增加而不斷衰減的，一般鋰電池充電次數(shù)是2000-3000次

循環(huán)就是使用，我們是在使用電池，關(guān)心的是使用的時間，為了衡量充電電池到底可以使用多長時間這樣一個性能，就規(guī)定了循環(huán)次數(shù)的定義。實際的用戶使用千變?nèi)f化，因為條件不同的試驗是沒有可比性的，要有比較就必須規(guī)范循環(huán)壽命的定義。

國標(biāo)規(guī)定的鋰電池循環(huán)壽命測試條件及要求:在環(huán)境溫度20℃±5℃的條件下，以1C充電，當(dāng)電池端電壓達到充電限制電壓4.2V時，改為恒壓充電，直到充電電流小于或等于1/20C，停止充電，擱置0.5h~1h，然后以1C電流放電至終止電壓2.75V，放電結(jié)束后，擱置0.5h~1h，再進行下一個充放電循環(huán)，直至連續(xù)兩次放電時間小于36min，則認為壽命終止，循環(huán)次數(shù)必須大于300次。

國標(biāo)規(guī)定的解釋:

A.這個定義規(guī)定了循環(huán)壽命的測試是以深充深放方式進行的

B.規(guī)定了鋰電池的循環(huán)壽命按照這個模式，經(jīng)過≥300次循環(huán)后容量仍然有60%以上

然而，不同的循環(huán)制度得到的循環(huán)次數(shù)是截然不同的，比如以上其它的條件不變,僅僅把4.2V的恒壓電壓改為4.1V的恒壓電壓對同一個型號的電池進行循環(huán)壽命測試，這樣這個電池就已經(jīng)不是深充方式了，最后測試得到循環(huán)壽命次數(shù)可以提高近60%。那么如果把截止電壓提高到3.9V進行測試，其循環(huán)次數(shù)應(yīng)該可以增加數(shù)倍。

這個關(guān)于循環(huán)充放電一次就少一次壽命的說法，我們要注意的是，鋰電池的充電周期的定義：一個充電周期指的是鋰電池的所有電量由滿用到空，再由空充電到滿的過程。而這并不等同于充電一次。另外大家在談?wù)撗h(huán)次數(shù)的時候不能忽視循環(huán)的條件，拋開規(guī)則談?wù)撗h(huán)次數(shù)是沒有任何意義的，因為循環(huán)次數(shù)是檢測電池壽命的手段，而不是目的!

48V鋰離子電池定義
市場上的單體電池一般來說都在3.7v左右，但是很多時候工作電壓范圍稍大一點的就很明顯存在著電壓不夠的問題。這個時候能夠提高電池電壓的電池組和模塊化電池也就隨之而來，而在眾多的高電壓電池中，48v鋰離子電池得到了普遍的使用。
48V鋰離子電池與鉛酸電池相比，具有體積小、重量輕、溫度適應(yīng)性強、充放電效率高、安全穩(wěn)定、使用壽命長、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點。
48V鋰離子電池按正極材料可分為三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池、鈦酸鋰電池。
48V鋰離子電池價格
48V鋰離子電池是由多個鋰電芯通過串聯(lián)和并聯(lián)的方式組合而成的，因為如果制造單個電芯就是48v的鋰電池的話，電池的使用效率和壽命并不是很好。
·  48V鋰離子電池價格估算公式
單個鋰電池電芯價格x（3.6~3.7V*n=48v）*m（并聯(lián)的電芯數(shù)量）+保護板價格+外殼價格+輔材價格
一般單個鋰電芯的電壓為3.6~3.7V，其價格會因為鋰電池廠家生產(chǎn)使用的材料和工藝的不同會有所差異。
48V鋰電池組
48V鋰離子電池組型號表

48V鋰離子電池充電器
48V鋰離子電池充電器是專門用來為標(biāo)稱電壓為48V的鋰電池充電的充電器。鋰電池對充電器的要求較高，需要保護電路，所以鋰電池充電器通常都有較高的控制精密度，能夠?qū)︿囯姵剡M行恒流恒壓充電。
鋰電池充電器具有過壓保護和溫度保護功能，鋰電池充電器外接限流型充電電源和P溝道場效應(yīng)管，可以對單節(jié)鋰電池進行安全有效的快充，其最大特點是在不使用電感的情況下仍能做到很低的功率耗散，采用8腳μMAX封裝。充電控制精度達0.75%，可以實現(xiàn)預(yù)充電，最長充電時間限制為鋰電池提供二次保護，鋰電池充電器的浮充方式能夠使電池容量充至最大。
47.5V 4A磷酸鐵鋰電池充電器
輸入電壓：100-240V,50-60Hz
輸出電壓：47.5V
輸出電流：4A
產(chǎn)品應(yīng)用：13串41V磷酸鐵鋰電池組
產(chǎn)品尺寸：178*80*46mm
產(chǎn)品重量：0.8kg/pcs
安全標(biāo)準(zhǔn)：UL1012 IEC60335 IEC61558
通過認證：UL、cUL、GS、CE、ROHS、REACH、SAA、PSE、CCC
產(chǎn)品特點:具有反接/過載/過流/短路/高溫自動保護功能，并軌式充電，自動捕捉、跟蹤電池電壓，鎖定充電電流，溫升傳感，降壓停留，變色發(fā)光二極管顯示全程充電狀態(tài)

48V鋰離子電池保護板
48V鋰離子電池保護板，即起保護作用的線路板。主要由電子電路組成，在-40℃至+85℃的環(huán)境下時刻準(zhǔn)確地監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流，及時控制電流回路的通斷。
鋰電池保護板能對串并聯(lián)電池組起到充放電保護的作用，同時能夠檢測電池組中各個單體電池的過壓、過流、過溫、欠壓、短路狀態(tài)，延長電池使用壽命，避免電池因過放電而損壞。鋰電池保護板是鋰電池不可缺少的組成部分。
48V鋰離子電池BMS
48V鋰離子電池管理系統(tǒng)（BMS），通過檢測鋰電池組中各單體電池的狀態(tài)來確定整個電池系統(tǒng)的狀態(tài)，并根據(jù)它們的狀態(tài)對鋰電池系統(tǒng)進行對應(yīng)的控制調(diào)整和策略實施，實現(xiàn)對鋰電池系統(tǒng)及各單體的充放電管理以保證鋰電池系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運行。

48V鋰離子電池BMS特點
鋰離子電池管理系統(tǒng)由管理主機（CPU）、電壓與溫度采集模塊、電流采集模塊和通信接口模塊組成。
可檢測并顯示鋰離子電池組的總電壓、總電流、儲備電量；任一單體電池的電壓和電池箱的溫度；最高和最低單體電池電壓及電池編號、最高和最低溫度、電池組的充放電量。
4鋰離子電池主機還提供報警和控制輸出接口，對過壓、欠壓、高溫、低溫、過流、短路等極限情況進行報警和控制輸出。
提供RS232和CAN總線接口，可在計算機上直接讀取鋰電池管理系統(tǒng)上的所有信息。
48V鋰離子電池使用注意事項
鋰離子電池長時間存放不用，應(yīng)保持50%-60%荷電態(tài)，每3個月應(yīng)進行一次補充電，每半年應(yīng)進行充放一次。
在運輸過程中，應(yīng)注意防潮、防濕，避免擠壓、碰撞等，以免鋰離子電池損壞。
禁止在高溫下（炙熱的陽光下或很熱的汽車中）使用或放置鋰離子電池,否則可能會引起電池過熱、起火或功能失效、壽命減短。
禁止存放在強靜電和強磁場的地方,否則易破壞電池安全保護裝置,帶來不安全的隱患。
如果鋰離子電池發(fā)出異味、發(fā)熱、變色、變形或使用、貯存、充電過程中出現(xiàn)任何異常,立即將電池從裝置或充電器中移離并停用。
48V鋰離子電池和鉛酸電池對比

重量能量密度

目前，鋰電池的能量密度一般為200~260wh / g，鉛酸一般為50~70wh / g，重量能量密度鋰電池為鉛酸的3~5倍，意味著同等重量下，鋰電池容量比鉛酸電池強三到五倍，因此鋰電池在儲能方面具有絕對的優(yōu)勢。

體積能量密度

由于鋰電池的體積能量密度通常約為鉛酸電池的1.5倍，因此在相同容量的情況下，鋰電池比鉛酸電池小約30％。

使用壽命

目前最流行的鋰電池材料是三元鋰和鐵鋰等。 舉例，三元鋰電池通常具有1000個循環(huán)，磷酸鐵鋰電池具有超過2000個循環(huán)，并且鉛酸電池通常具有300-350個循環(huán)。那么說明鋰電池的壽命約為鉛酸電池的3-6倍。

價格成本

鉛酸電池目前比鋰電池便宜，后者的價格大約是鉛酸電池的三倍。 然而，通過使用壽命分析，如果使用相同的成本的話，鋰電池的壽命更長。

環(huán)境保護

鉛酸電池污染嚴重，鋰電池在生產(chǎn)、回收方面相對更綠色環(huán)保。

48V鋰離子電池
1、48V鋰離子電池充電注意事項
嚴格按照標(biāo)準(zhǔn)的時間和程序充電。
鋰電池出廠時一般是帶電的半電狀態(tài)，首次使用一定要將電池充滿電。
使用原裝充電器，原裝充電器配套性能強，充電倍率適度。
不要經(jīng)常使用到欠壓保護電路起作用的時候才充電。將電完全放掉后再充電的觀念是不正確的，放電深度越大，虧電使用的次數(shù)越多，鋰電池使用壽命越短。
2、48V鋰離子電池充滿電能跑多少公里？
48V鋰離子電池的續(xù)航跟電池本身的容量(Ah)和電動車的電機功率（W）有關(guān)，現(xiàn)在市面上符合國家標(biāo)準(zhǔn)的電動自行車一般采用48V 12Ah的鋰電池和350W電機，隨著電池的技術(shù)發(fā)展它們的理論續(xù)航能達到50km，實際使用續(xù)航還是根據(jù)乘車人的體重和搭載的重量決定。
48v鋰離子電池滿電能跑多少公里取決的因素有電池容量、電機功率、載重量。一般來說48V 12Ah , 350w的鋰電池可以跑50km。48V 20Ah可以跑70km。72V 22Ah的鋰電池可以跑90km。
3、48v鋰電池要充幾小時才滿？
充電時間和電壓沒太大關(guān)系；
主要看鋰離子電池的容量和充電器的功率，充電時間=鋰電池容量÷充電電流
比如48V 20Ah鋰離子電池選用正規(guī)48V 2A充電器，那么理論上充電時間為2小時，即20Ah÷10A=2h，但是實際充電時恒流轉(zhuǎn)恒壓模式，在最后的涓流充電耗時較長，所以正常情況下都在3個小時左右。同理，選用48V 5A充電器，就需要20Ah÷5A=4h，但同樣有涓流時間，所以大約在5小時左右。
4、48V鋰離子電池充不進去電怎么辦？
充電器輸出參數(shù)是否正常，電壓、電流等；
充電器線路是否正常，接頭處是否斷線了；
鋰電池是否壞了，可以測試一下電池的開路電壓是否正常；
?咨詢鋰電池廠家。
5、48V13串和14串的差別
三元才分13或14串，磷酸鐵鋰就是16串
但三元的13串放電平臺明顯低于48V，速度慢，14串的好
13串充滿電壓13*4.2=54.6V，額定電壓13*3.7=48.1V，截至電壓13*3.2 = 41.6V
14串充滿電壓14*4.2=58.8V，額定電壓14*3.7=51.8V，截至電壓14*3.2 = 44.8V
13串可以更好的兼容鉛酸電池的電動車，鉛酸電池的電動車正常的是12*4= 48V，截至電壓10.5*4 =42V
此外，48V 13串和48V 14串的充電器電壓不一樣，不能通用，有的充電器可以調(diào)電壓就可以通用。

什么是能量密度？

能量密度(Energydensity)是指在單位一定的空間或質(zhì)量物質(zhì)中儲存能量的大小。電池的能量密度也就是電池平均單位體積或質(zhì)量所釋放出的電能。電池的能量密度一般分重量能量密度和體積能量密度兩個維度。

電池重量能量密度=電池容量×放電平臺/重量，基本單位為Wh/kg(瓦時/千克)

電池體積能量密度=電池容量×放電平臺/體積，基本單位為Wh/L(瓦時/升)

電池的能量密度越大，單位體積、或重量內(nèi)存儲的電量越多。

什么是單體能量密度？

電池的能量密度常常指向兩個不同的概念，一個是單體電芯的能量密度，一個是電池系統(tǒng)的能量密度。

電芯是一個電池系統(tǒng)的最小單元。M個電芯組成一個模組，N個模組組成一個電池包，這是車用動力電池的基本結(jié)構(gòu)。

單體電芯能量密度，顧名思義是單個電芯級別的能量密度。

根據(jù)《中國制造2025》明確了動力電池的發(fā)展規(guī)劃：2020年，電池能量密度達到300Wh/kg；2025年，電池能量密度達到400Wh/kg；2030年，電池能量密度達到500Wh/kg。這里指的就是單個電芯級別的能量密度。

什么是系統(tǒng)能量密度？

系統(tǒng)能量密度是指單體組合完成后的整個電池系統(tǒng)的電量比整個電池系統(tǒng)的重量或體積。因為電池系統(tǒng)內(nèi)部包含電池管理系統(tǒng)，熱管理系統(tǒng)，高低壓回路等占據(jù)了電池系統(tǒng)的部分重量和內(nèi)部空間，因此電池系統(tǒng)的能量密度都比單體能量密度低。

系統(tǒng)能量密度=電池系統(tǒng)電量/電池系統(tǒng)重量OR電池系統(tǒng)體積

究竟是什么限制了鋰電池的能量密度？

電池背后的化學(xué)體系是主要原因難逃其咎。

一般而言，鋰電池的四個部分非常關(guān)鍵：正極，負極，電解質(zhì)，膈膜。正負極是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的地方，相當(dāng)于任督二脈，重要地位可見一斑。我們都知道以三元鋰為正極的電池包系統(tǒng)能量密度要高于以磷酸鐵鋰為正極的電池包系統(tǒng)。這是為什么呢？

現(xiàn)有的鋰離子電池負極材料多以石墨為主，石墨的理論克容量372mAh/g。正極材料磷酸鐵鋰理論克容量只有160mAh/g，而三元材料鎳鈷錳(NCM)約為200mAh/g。

根據(jù)木桶理論，水位的高低決定于木桶最短處，鋰離子電池的能量密度下限取決于正極材料。

磷酸鐵鋰的電壓平臺是3.2V，三元的這一指標(biāo)則是3.7V，兩相比較，能量密度高下立分：16%的差額。

當(dāng)然，除了化學(xué)體系，生產(chǎn)工藝水平如壓實密度、箔材厚度等，也會影響能量密度。一般來說，壓實密度越大，在有限空間內(nèi)，電池的容量就越高，所以主材的壓實密度也被看做電池能量密度的參考指標(biāo)之一。

在《大國重器II》第四集中，寧德時代采用了6微米銅箔，利用先進的工藝水平，提升了能量密度。

如果你能堅持每行讀下來一直讀到這里。恭喜，你對電池的理解已經(jīng)上了一個層次。

如何提高能量密度呢？

新材料體系的采用、鋰電池結(jié)構(gòu)的精調(diào)、制造能力的提升是研發(fā)工程師“長袖善舞”的三塊舞臺。下面，我們會從單體和系統(tǒng)兩個維度進行講解。

——單體能量密度，主要依靠化學(xué)體系的突破

1、增大電池尺寸

電池廠家可以通過增大原來電池尺寸來達到電量擴容的效果。我們最熟悉的例子莫過于：率先使用松下18650電池的知名電動車企特斯拉將換裝新款21700電池。

但是電芯“變胖”或者“長個”只是治標(biāo)，并不治本。釜底抽薪的辦法，是從構(gòu)成電池單元的正負極材料以及電解液成分中，找到提高能量密度的關(guān)鍵技術(shù)。

2、化學(xué)體系變革

前面提到，電池的能量密度受制于由電池的正負極。由于目前負極材料的能量密度遠大于正極，所以提高能量密度就要不斷升級正極材料。

高鎳正極

三元材料通指鎳鈷錳酸鋰氧化物大家族，我們可以通過改變鎳、鈷、錳這三種元素的比例來改變電池的性能。

在圖硅碳負極

硅基負極材料的比容量可以達到4200mAh/g，遠高于石墨負極理論比容量的372mAh/g，因此成為石墨負極的有力替代者。

目前，用硅碳復(fù)合材料來提升電池能量密度的方式，已是業(yè)界公認的鋰離子電池負極材料發(fā)展方向之一。特斯拉發(fā)布的Model3就采用了硅碳負極。

在未來，如果想要百尺竿頭更進一步——突破單體電芯350Wh/kg的關(guān)口，業(yè)內(nèi)同行們可能需要著眼于鋰金屬負極型的電池體系，不過這也意味著整個電池制作工藝的更迭與精進。中幾種典型三元材料中可以看出，鎳的占比越來越高，鈷的占比越來越低。鎳的含量越高，意味著電芯的比容量就越高。另外，由于鈷資源稀缺，提高鎳的比例，將降低的降低鈷的使用量。

3、系統(tǒng)能量密度：提升電池包的成組效率

電池包的成組考驗的是電池“攻城獅“們對單體電芯和模組排兵布陣的能力，需要以安全性為前提，最大程度地利用每一寸空間。

電池包的“瘦身”主要有以下幾種方式。

優(yōu)化排布結(jié)構(gòu)

從外形尺寸方面，可以優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)部的布置，讓電池包內(nèi)部零部件排布更加緊湊高效。

拓撲優(yōu)化

我們通過仿真計算在確保剛強度及結(jié)構(gòu)可靠性的前提下，實現(xiàn)減重設(shè)計。通過該技術(shù)，可以實現(xiàn)拓撲優(yōu)化和形貌優(yōu)化最終幫助實現(xiàn)電池箱體輕量化。

選材

我們可以選擇低密度材料，如電池包上蓋已經(jīng)從傳統(tǒng)的鈑金上蓋逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)合材料上蓋，可以減重約35%。針對電池包下箱體，已經(jīng)從傳統(tǒng)的鈑金方案逐步轉(zhuǎn)變?yōu)殇X型材的方案，減重量約40%，輕量化效果明顯。

整車一體化設(shè)計

整車一體化設(shè)計與整車結(jié)構(gòu)設(shè)計通盤考慮，盡可能共享、共用結(jié)構(gòu)件，例如防碰撞設(shè)計，實現(xiàn)極致的輕量化

電池是一個很全方位的產(chǎn)品，你要提升某一方面的性能，可能會犧牲其他方面的性能，這是電池設(shè)計研發(fā)的理解基礎(chǔ)。動力電池屬于車載專用，因而能量密度不是衡量電池品質(zhì)的唯一尺度。