Batterienergi avser den energi som ett batteri kan frigöra under en viss urladdning, vanligtvis uttryckt i W·h eller kW·h. Batterienergi är huvudsakligen uppdelad i följande typer:
(1) Teoretisk energi
Om man antar att batteriet är i jämvikt under urladdning, bibehåller dess urladdningsspänning värdet på den elektromotoriska kraften (E), och utnyttjandegraden av det aktiva materialet är 100 %, dvs urladdningskapaciteten är den teoretiska kapaciteten, då är energiuttaget under dessa förhållanden den teoretiska energin W₀, dvs.
(2) Faktisk energi
Faktisk energi avser den energi som faktiskt produceras av batteriet under urladdning. Numeriskt är det lika med integralen av batteriets faktiska urladdningsspänning, urladdningsström, och urladdningstid, dvs.
I praktiska tekniska tillämpningar uppskattas den faktiska energin hos ett batteri ofta med användning av både batteripaketets nominella kapacitet och den genomsnittliga urladdningsspänningen för batteriet.
Eftersom det aktiva materialet inte kan utnyttjas fullt ut, är batteriets driftspänning alltid mindre än dess elektromotoriska kraft, därför är batteriets faktiska energi alltid mindre än dess teoretiska energi.
(3) Total energi
Total energi avser den totala elektriska energiproduktionen från ett batteri under dess livslängd, mätt i W·h.
(4) Laddningsenergi
Laddningsenergi avser den elektriska energi som matas in i batteriet genom laddning, mätt i W·h.
(5) Urladdning av energi
Urladdningsenergi hänvisar till den elektriska energi som batteriet producerar under urladdning, mätt i W·h. Energin hos ett batteri, eller energin som en enhetsmassa eller enhetsvolym av ett batteri kan producera, kallas på motsvarande sätt massenergi. Batteridensitet (W·h/kg) och volymetrisk energitäthet (W·h/L), även känd som specifik energi eller volymetrisk energikvalitet, är viktiga för att värdera energin. I elfordonsapplikationer påverkar batteriets specifika energi fordonets totala vikt och körräckvidd, medan den volymetriska energin påverkar batteriets placeringsutrymme. Specifik energi är också en avgörande indikator för att jämföra prestanda hos olika typer av batterier. Specifik energi delas in i teoretisk specifik energi (W0) och faktisk specifik energi (W').
Teoretisk specifik energi motsvarar teoretisk energi, hänvisar till den energi som teoretiskt kan matas ut när en enhetsmassa eller volymenhet av batterireaktanter är helt urladdad. Faktisk specifik energi motsvarar faktisk energi, som representerar den faktiska energi som frigörs när en enhetsmassa eller volymenhet av batterireaktanter är helt urladdad. Den kännetecknas av förhållandet mellan batteriets faktiska uteffekt och dess massa (eller volym).
eller
I formeln representerar C--batteriets massa; V – representerar batteriets volym. På grund av olika faktorer är den faktiska specifika energin för ett batteri mycket lägre än dess teoretiska specifika energi. Förhållandet mellan faktisk och teoretisk specifik energi kan uttryckas på följande sätt:
I formeln representerar K_E spänningseffektivitet; K_B representerar reaktionseffektivitet; och K_m representerar masseffektivitet.
Vid användning av kraftbatterier i elfordon är den faktiska specifika energin för batteripaketet lägre än den specifika energin för de enskilda battericellerna eftersom batteripaketinstallationen kräver motsvarande batteriboxar, anslutningsledningar, ström- och spänningsskyddsanordningar och andra komponenter. Batteripaketets specifika energi beräknas genom att multiplicera den specifika energin för de enskilda battericellerna med packningsfaktorn. Förpackningsfaktorn för ett typiskt batteri är 0,6 till 0,8. När designnivån för batteripaketet förbättras, ökar integreringen av batteripaketet. Därför är den massspecifika energin hos batteripaketet ofta en viktig indikator på batteripaketets prestanda. Generellt sett är den massspecifika energin för batteripaketet mer än 20 % lägre än den specifika energin för de individuella battericellerna.
