Gravimetrische und volumetrische Energiedichte
Gravimetrische und volumetrische Energiedichte beschreiben, wie viel Energie eine Batterie bezogen auf ihre Masse oder ihr Volumen speichert.
Zwei unterschiedliche Bezugsgrößen
Die gravimetrische Energiedichte, häufig spezifische Energie genannt, wird in Wattstunden pro Kilogramm (Wh/kg) gemessen. Sie gibt an, wie viel gespeicherte Energie bei einer bestimmten Batteriemasse mitgeführt wird, und ist für Fahrzeuggewicht, Effizienz, Nutzlast und Reichweite relevant.
Die volumetrische Energiedichte wird in Wattstunden pro Liter (Wh/L) gemessen. Sie gibt an, wie viel Energie in einen bestimmten Raum passt, und ist für Batterieintegration, Innenraum, Bodenhöhe und Ladevolumen relevant. Ein Batteriedesign kann bei einer Kennzahl gut abschneiden, ohne bei der anderen führend zu sein.
Auch die Vergleichsebene muss übereinstimmen. Werte auf Zellebene schließen Modulgehäuse, Kühlung, elektrische Verbindungen, strukturellen Schutz und Steuerelektronik aus. Werte auf Modul- und Packebene enthalten zunehmend mehr dieser zusätzlichen Masse und dieses Volumens und liegen deshalb normalerweise unter dem Zellwert. Ergebnisse können zudem abweichen, wenn eine Quelle die nominal gespeicherte Energie und eine andere die nutzbare Energie verwendet.
Chemie, Zellaufbau und den Zielkonflikt zwischen Energie und Leistung erläutert Battery Cell Chemistry.