energidensiteten

Energidensiteten, eller energidensiteten, är ett mått på hur mycket energi som kan lagras i ett material, en komponent eller ett system per enhet massa eller volym. Den vanligaste uppdelningen är gravimetisk energidensitet (per vikt) och volymetrisk energidensitet (per volym). Energidensiteten påverkar hur lång räckvidd ett fordon kan uppnå, hur stor en elektronikkrets eller ett batteri behöver vara, och hur mycket utrymme som krävs för lagringen.

Gravimetisk energidensitet anges ofta i wattimmar per kilogram (Wh/kg) eller joule per kilogram (J/kg). Volymetrisk energidensitet anges i Wh per liter (Wh/L) eller J per liter (J/L). Generellt är högre gravimetisk densitet förknippat med längre arbetstid per vikt, medan högre volymetrisk densitet innebär större energy per volym och därmed mindre lagringsutrymme.

Väldigt olika teknologier har olika energidensitetsegenskaper. Exempel på ungefärliga intervall: fossila bränslen som bensin har cirka 46 MJ/kg (omkring 12,8 kWh/kg) och cirka 34 MJ/L (ungefär 9,5 kWh/L). Litiumjonbatterier ligger typiskt i ungefär 150–250 Wh/kg (≈0,54–0,90 MJ/kg) och 500–700 Wh/L (≈1,8–2,5 MJ/L). Blybatterier ligger runt 30–40 Wh/kg och 60–110 Wh/L. Vätgas har hög gravimetisk energidensitet cirka 120–142 MJ/kg, men låg volymetrisk energidensitet vid normalt lagringsförhållande; volymdensiteten kan öka vid högtryck eller kylning.

Energidensiteten är central vid design av energilagring, där det ofta råder en avvägning mellan vikt, volym, kostnad, säkerhet och livslängd.