鋰電世界電池的能量是指電池在一定放電條件下對外做功所輸出的電能,其單位通常用瓦時(W.h)表示。

    理論能量

    假設(shè)電池在放電過程中始終處于平衡狀態(tài),其放電電壓保持電動勢(Ee)的數(shù)值,而且活性物質(zhì)的利用率為100%,即放電容量為理論容量,則在此條件下電池所輸出的能量為理論能量WO,即:也就是可逆電池在恒溫恒壓下所做的最大功。

    理論比能量

    理論比能量是指單位質(zhì)量或單位體積的電池所給出的能量,也稱為能量密度,常用W·h·kg-1或W·h·L-1表示。比能量也分為理論比能量和實際比能量。

    電池的理論質(zhì)量比能量可以根據(jù)正、負(fù)極兩種活性物質(zhì)的理論質(zhì)量比容量和電池的電動勢計算出來。如果電解質(zhì)參加電池的成流反應(yīng),還需要加上電解質(zhì)的理論用量。設(shè)正負(fù)極活性物質(zhì)的電化當(dāng)量分別為K、K_(g.A-1.h-1),電池的電動勢為Ee,則電池的理論質(zhì)量比能量(w.h.kg-1)為實際能量是電池放電時實際輸出的能量。它在數(shù)值上等于電池實際容量與電池平均工作電壓的乘積。

    由于活性物質(zhì)不可能完全被利用,而且電池的工作電壓永遠(yuǎn)小于電動勢,所以電池的實際能量總是小于理論能量。

    實際電池的比能量遠(yuǎn)低于理論比能量,因為電池中還包含有電解質(zhì)、隔膜、外包裝等,另外對于層狀化合物,由于Li全部從正極材料中脫出會使結(jié)構(gòu)完全塌陷,所以得失電子數(shù)只能在0.5~0.7之間,這樣實際比容量和比能量都低于理論值。

 
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