能量密度

　　1簡(jiǎn)介

　　能量密度（Energy density）是指在一定的空間或質(zhì)量物質(zhì)中儲(chǔ)存能量的大小。

　　2電池能量密度

　　電池的平均單位體積或質(zhì)量所釋放出的電能。一般在相同體積下，鋰離子電池的能量密度是鎳鎘電池的2.5倍，是鎳氫電池的1.8倍，因此在電池容量相等的情況下，鋰離子電池就會(huì)比鎳鎘、鎳氫電池的體積更小，重量更輕。

　　電池能量密度=電池容量×放電平臺(tái)/電池厚度/電池寬度/電池長(zhǎng)度。

　　計(jì)算方法雖然簡(jiǎn)單，不過(guò)同時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：

　　電池容量

　　現(xiàn)常規(guī)鋰離子電池的放電倍率還是介于0.2C～0.5C，而一般電池在這個(gè)倍率期間的放電容量差值不超過(guò)1%。但對(duì)于高倍率放電而言，其容量與低倍率差別明顯。因此對(duì)于有特殊放電倍率的電池而言，需留意其放電倍率再計(jì)算相對(duì)應(yīng)的能量密度。

　　放電平臺(tái)

　　三元材料與鈷酸鋰材料的放電平臺(tái)有差距，卷繞電池與疊片電池的放電平臺(tái)有差距，相同電池不同倍率下放電平臺(tái)有差距。我們廠子給出的放電平臺(tái)是鈷酸鋰卷繞電池在0.5C下的放電平臺(tái)，值為3.7V。其他廠子的規(guī)格我不知道。

　　電池尺寸

　　對(duì)于單個(gè)電池而言，那么三維量一下就可以了。對(duì)于批量電池而言，三維都需要按該批量電池的最大厚/寬/長(zhǎng)來(lái)算。同理對(duì)于批量電池而言，容量需要取A品最低容量或者說(shuō)是取該批電芯的允許min容量。

　　上面啰嗦一大堆也不知道你看沒(méi)看，其實(shí)計(jì)算能量密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如計(jì)算容量密度來(lái)的準(zhǔn)確，客戶從來(lái)都是要容量的，誰(shuí)看能量??？且能量密度跟正極材料有關(guān)，三元平臺(tái)低但是算能量密度時(shí)也不會(huì)將其放電平臺(tái)算的低。一句話：能量密度非客戶需要且沒(méi)有容量密度準(zhǔn)確，所以能量密度參考價(jià)值不是太大。

　　最后給出我們這里的能量密度計(jì)算方法及對(duì)應(yīng)單位：

　　能量密度（Wh/L）=電池容量（mAh）×3.7（V）/厚度（cm）/寬度（cm）/長(zhǎng)度（cm）。

　　3宇宙能量密度

　　高能量密度物理是物理學(xué)的重要前沿領(lǐng)域，涉及到等離子體物理、物質(zhì)科學(xué)、凝聚態(tài)物理、原子和分子物理等總眾多研究領(lǐng)域，從宇宙的起源到粒子的基本結(jié)構(gòu)，內(nèi)涵廣闊、意義重大。

　　所謂高能量密度，是指物質(zhì)的能量密度超過(guò)1011焦耳/米3（J/m3），或等價(jià)于壓力超過(guò)1百萬(wàn)巴（Mbar）的極端物理?xiàng)l件。以往，這種極端的物理狀態(tài)只存在于天體的恒星、行星的內(nèi)部以及核武器的爆炸中。激光、粒子束和Z－箍縮發(fā)生器能量、功率和高度的不斷提高使得在實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生極高能量密度的實(shí)驗(yàn)條件成為可能，這種物質(zhì)自身、與粒子束和輻射場(chǎng)的集體相互作用的內(nèi)容非常豐富，形成一個(gè)稱之為高能量密度（HED）物理學(xué)的新的物理學(xué)領(lǐng)域。這是一個(gè)充滿新的物理現(xiàn)象和具有深刻和重要應(yīng)用前景的領(lǐng)域，它涵蓋了物理學(xué)的寬廣范圍，包括等離子體物理、激光和粒子束物理、材料質(zhì)理相互作用以及天體物理等。

　　我國(guó)通過(guò)這些年所做的大量工作，已經(jīng)具有了產(chǎn)生高能量密度的研究手段，在研究方面具備了一定規(guī)模，在理論研究、實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬方面具備了一定基礎(chǔ)。[1]

　　4食品能量密度

　　食品的能量密度，指的是每克食物所含的能量。

　　食品的能量密度與食品的水分和脂肪的含量密切相關(guān)。水分含量高則能量密度低、脂肪含量高則能量密度高。有關(guān)能量密度的另一特性是食品的粘稠度。它與食品的適口程度和食品是否滿足能量需要有關(guān)。如玉米粥易呈粘稠狀，加水變稀則能量密度自然降低。若添加少量植物油，可明顯降低其黏度，同時(shí)也可增加其能量密度。但是，在添加脂肪和糖以增加食品的能量密度和可口性時(shí)，必須注意保證蛋白質(zhì)和其它營(yíng)養(yǎng)素的濃度，使之不至于降低到不適宜的水平。[2]

　　能量的供給與食物來(lái)源

　　食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)是人體能量的主要來(lái)源，但這三大產(chǎn)能營(yíng)養(yǎng)素在人體代謝中具有特殊的生理功能，長(zhǎng)期攝取單一會(huì)造成營(yíng)養(yǎng)素不平衡，影響健康，因此三者在向人體功能方面應(yīng)有一個(gè)適當(dāng)?shù)谋壤?。通常碳水化合物向人體提供的熱能較合適的比例為占總能量的55%~65%，脂肪占20%~30%，蛋白質(zhì)占11%~14%。

　　碳水化合物、脂類和蛋白質(zhì)廣泛存在與各類食物中。動(dòng)物性食品含有較多的脂肪和蛋白質(zhì)，是膳食熱能的重要構(gòu)成部分。植物性食物中糧谷類和根莖類含有大量的碳水化合物，是較經(jīng)濟(jì)的能量來(lái)源，也是中國(guó)膳食熱能的主要來(lái)源；大豆和堅(jiān)果類如花生、核桃等含有豐富的脂肪和蛋白質(zhì)，是膳食熱能輔助來(lái)源之一；而蔬菜、水果含熱能較少。