电池的能量和比能量（能量密度）丨锂离子电池
电池在一定条件下对外做功所能输出的电能叫做电池的能量,单位一般用瓦时(W·h)表示。分为理论能量和实际能量。
理论能量(W0)是在放电过程处于平衡状态,放电电压保持电动势(E)数值,且活性物质利用率为100%的条件下,电池所获得的能量,即可逆电池在恒温恒压下所做的最大非膨胀功,实际能量(W)是电池放电时实际获得的能量,当锂离子电池标称电压为3.7V,容量为2200mA·h时,电池的实际能量为2.2A·h×3.7V = 8.14W·h,单位换算为焦耳(1W=1J/s)时的实际能量为29304J。
比能量也称能量密度,是指单位质量或单位体积电池所获得的能量,称为质量比能量或体积比能量。理论质量比能量根据正、负两极活性物质的理论质量比容量和电池的电动势计算。实际比能量是电池实际输出的能量与电池质量(或体积)之比。
现有的锂离子电池负极材料多以石墨为主，石墨的理论克容量372mAh/g。正极材料磷酸铁锂理论克容量只有160mAh/g，而三元材料镍钴锰(NCM)约为200mAh/g。
系统能量密度是指单体组合完成后的整个电池系统的电量比整个电池系统的重量或体积。因为电池系统内部包含电池管理系统，热管理系统，高低压回路等占据了电池系统的部分重量和内部空间，因此电池系统的能量密度都比单体能量密度低。
派立昂对外出售锂金属电池 比锂离子电池能量密度高一倍重量轻一半
盖世汽车讯 据外媒报道，位于马萨诸塞州（Massachusetts）的电池初创企业派立昂技术公司（Pellion Technologies）称其已经研发出锂金属电池（lithium metal battery），功率是传统锂离子电池（lithium ion battery）的两倍，但重量只有传统锂离子电池的一半。派立昂技术公司目前正向商业客户销售其电池。
其第一批商业客户是专业用户，重视新电池可增加的续航里程，使商用无人机能飞更长时间，而且也愿意付出比获得传统电池更多的代价。派立昂的新电池使用寿命相对比较短，50次充电/放电循坏之后，几乎就耗尽了。但是派立昂预计今年新电池销售额将达数百万美元，可以很好地用来研究如何延长电池使用寿命，以及降低制造成本。
现在谈论将锂金属电池用于电动汽车或能源储存还为时过早。虽然要解决的障碍太多了，但是电池能量密度大大增加的承诺也太诱人，让人无法忽视。特斯拉所用的电池芯能量密度为600Wh/L，200Wh/kg，而派立昂的锂金属电池的能量密度几乎翻了一番，达1,000Wh/L, 400Wh/kg。
与目前电池行业每年将电池能量密度提升10%相比，能量密度能增加100%是跨越式的改变。如果派立昂能够克服早期电池寿命短的限制，其电池充满电后可为特斯拉汽车提供800公里（500英里）的续航里程，而不是现在最高400公里的续航里程。
作者：盖世汽车 余秋云
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