鉅大鋰電 | 點擊量：0次 | 2019年11月08日
盤點在電池設計中鋰離子電池的常用設計公式
疊片式聚合物鋰離子電池設計規范
設計容量
為保證電池設計的可靠性和使用壽命，根據客戶需要的最小容量來確定設計容量。
設計系數一般取1.03~1.10。
極片尺寸設計
根據所要設計電池的尺寸，確定單個極片的長度、寬度。
極片長度Lp：
極片寬度Wp：
包尾極片的長度Lp′：
包尾極片的寬度Wp′：
其中：
A—系數，取值由電池的厚度T決定，當
(1)T≤3mm時，對于常規電芯A一般取值4.5mm，大電芯一般取值4.8mm;
(2)3mm
(3)4mm
(4)5mm
B—間隙系數，一般取值范圍為3.6~4.0mm;
C—取值范圍一般為2.5~2.6mm(適用于雙折邊);
T'—電芯的理論疊片厚度
極片數、面密度的確定：
確定極片的數量N，并根據電池的設計容量來確定電極的面密度，電池的設計容量一般由正極容量決定，負極容量過剩。在進行理論計算時，一般正極活性物質的質量比容量取140mAh/g，負極活性物質的質量比容量取300mAh/g。
注：計算時N取整，并根據面密度的值來調整N。
其中：
S極片—單個極片的面積;
C正比—正極活性物質的質量比容量，一般取值140mAh/g;
η正—正極活性物質的百分含量;
ρ正—正極極片的雙面面密度(g/m2);
C負—負極的設計容量;
υ—負極容量過剩系數，一般常規電池取值1.00~1.06;DVD電池以及容量大于2000mAh的取值1.05~1.12;
C負比—負極活性物質的質量比容量，一般取值300mAh/g;
η負—負極活性物質的百分含量;
ρ負—負極極片的雙面面密度(g/m2);
極片厚度的確定：
為保證極片中活性物質的性能發揮，涂布后的極片要進行適當軋片，一般根據材料的壓實密度來確定不同面密度的極片的軋片厚度。
其中：
Ψ—隔膜寬超出極片的長度，范圍為2.0~4.0mm，一般取3.0mm.
包裝袋的設計
1、槽深設計
根據疊片后電芯的厚度T'確定鋁塑包裝膜的槽深H，為避免鋁塑包裝膜的二次拉伸，沖槽深度原則上等于疊片后電芯的厚度。
2、包裝袋膜腔長度的確定
膜腔的長度與電芯的長度有以下關系：
膜腔長度=電芯長度-A(16)
注：參數A的確定參見公式(2).
3、包裝袋膜腔寬度的確定
膜腔的寬度與電芯的寬度有以下關系：
膜腔寬度=電芯寬度-B(17)
B—系數，一般取值1.0~1.2mm.
電解液量的確定
根據電池的設計容量確定電解液的加入量M
其中：
ξ—一般為250~300，單位mAh/g.
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