锂电池包能量密度对其使用寿命的影响

在谈及锂电池包的时候，能量密度是经常提到的量。能量密度是由电池的材料特性决定的，不同的材料影响着锂电池包的使用寿命。

什么是能量密度?

能量密度(Energydensity)是指在单位一定的空间或质量物质中储存能量的大小。电池的能量密度也就是电池平均单位体积或质量所释放出的电能。电池的能量密度一般分重量能量密度和体积能量密度两个维度。

电池重量能量密度=电池容量×放电平台/重量，基本单位为Wh/kg(瓦时/千克)

电池体积能量密度=电池容量×放电平台/体积，基本单位为Wh/L(瓦时/升)

电池的能量密度越大，单位体积、或重量内存储的电量越多。

锂电池包使用寿命怎么算?

锂电池包寿命是指电池在使用过一段时间后，容量衰减为标称容量(室温25℃，标准大气压，且以0.2C放电的电池容量)的70%，即可认为寿命终止。行业内一般以锂电池包满充满放的循环次数来计算循环寿命。在使用的过程中，锂电池内部会发生不可逆的电化学反应导致容量下降，比如电解液的分解，活性材料的失活，正负极结构的坍塌导致锂离子嵌入和脱嵌的数量减少等等。

不同材料的锂电池包使用循环寿命也是不同的，三元材料的锂电池包循环次数约800次，磷酸铁锂电池包循环次数约2500次。正品电池和不良品电池循环次数是有区别的，正品电池按电池厂家规格书上的循环次数来设计生产的，而不良品电池循环次数有时可能边50次都不到，所以大家要谨记去正规厂家购买，以防上当受骗。

锂电池包

是什么限制了锂电池包的能量密度？

锂电池包主要由正负极活性物质、隔膜和壳体及结构件等部分组成，其中真正能够为锂电池包提供容量的只有活性物质，而现在的活性物质比例并不高，因为还有许多不提供能量但却是电池稳定性必须的物质存在。

结构件等非活性材料的比重也会影响活性物质所占整体锂电池包的比例，比如钢制外壳就会比铝塑膜更重。

隔膜的厚度会占用电池内部空间。目前常见的PP-PE-PP三层复合隔膜的厚度一般达到30um以上，达到正负极极片厚度的20%左右，这造成了严重的空间浪费。

电解液的数量过多会影响锂电池包的能量密度。电解液在锂离子电池内部起到的是一个媒介作用，正负极的Li+通过电解液进行扩散，因此电解液从理论上来讲是一种“非消耗品”。

实际上由于在化成过程中SEI膜的形成导致电解液分解，以及在循环过程中SEI膜破坏和正极氧化等原因造成的电解液分解，导致电解液在实际上是持续消耗的，因此电池内的电解液一般而言是过量的，这会导致锂电池包比能量低。

锂电池包能量密度对于其使用寿命的影响

锂电池包的使用寿命受到众多外部调节及内部调节的共同影响，不管是工作环境温度，或是充放电操作等都会影响锂电池包的使用寿命。而能量密度是影响锂电池包使用寿命的一个内部因素，一个较为重要的因素。毕竟只有锂电池包本身的能量密度够高，才能让电池的基础使用寿命高，才能使其在使用时，在受到外部和内部因素影响时还能有着较为长久的使用寿命。