锂离子电池包的能量密度被什么限制了？

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。

是什么限制了锂离子电池包的能量密度？

锂离子电池包重要由正负极活性物质、隔膜和壳体及结构件等部分组成，其中真正能够为锂离子电池包供应容量的只有活性物质，而现在的活性物质比例并不高，因为还有许多不供应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离子电池包的比例，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离子电池包的能量密度。电解液在锂离子电池内部起到的是一个媒介用途，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，这会导致锂离子电池包比能量低。

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