钜大LARGE | 点击量：3288次 | 2019年11月08日
盘点在电池设计中锂离子电池的常用设计公式
叠片式聚合物锂离子电池设计规范
设计容量
为保证电池设计的可靠性和使用寿命，根据客户需要的最小容量来确定设计容量。
设计系数一般取1.03~1.10。
极片尺寸设计
根据所要设计电池的尺寸，确定单个极片的长度、宽度。
极片长度Lp：
极片宽度Wp：
包尾极片的长度Lp′：
包尾极片的宽度Wp′：
其中：
A—系数，取值由电池的厚度T决定，当
(1)T≤3mm时，对于常规电芯A一般取值4.5mm，大电芯一般取值4.8mm;
(2)3mm
(3)4mm
(4)5mm
B—间隙系数，一般取值范围为3.6~4.0mm;
C—取值范围一般为2.5~2.6mm(适用于双折边);
T'—电芯的理论叠片厚度
极片数、面密度的确定：
确定极片的数量N，并根据电池的设计容量来确定电极的面密度，电池的设计容量一般由正极容量决定，负极容量过剩。在进行理论计算时，一般正极活性物质的质量比容量取140mAh/g，负极活性物质的质量比容量取300mAh/g。
注：计算时N取整，并根据面密度的值来调整N。
其中：
S极片—单个极片的面积;
C正比—正极活性物质的质量比容量，一般取值140mAh/g;
η正—正极活性物质的百分含量;
ρ正—正极极片的双面面密度(g/m2);
C负—负极的设计容量;
υ—负极容量过剩系数，一般常规电池取值1.00~1.06;DVD电池以及容量大于2000mAh的取值1.05~1.12;
C负比—负极活性物质的质量比容量，一般取值300mAh/g;
η负—负极活性物质的百分含量;
ρ负—负极极片的双面面密度(g/m2);
极片厚度的确定：
为保证极片中活性物质的性能发挥，涂布后的极片要进行适当轧片，一般根据材料的压实密度来确定不同面密度的极片的轧片厚度。
其中：
Ψ—隔膜宽超出极片的长度，范围为2.0~4.0mm，一般取3.0mm.
包装袋的设计
1、槽深设计
根据叠片后电芯的厚度T'确定铝塑包装膜的槽深H，为避免铝塑包装膜的二次拉伸，冲槽深度原则上等于叠片后电芯的厚度。
2、包装袋膜腔长度的确定
膜腔的长度与电芯的长度有以下关系：
膜腔长度=电芯长度-A(16)
注：参数A的确定参见公式(2).
3、包装袋膜腔宽度的确定
膜腔的宽度与电芯的宽度有以下关系：
膜腔宽度=电芯宽度-B(17)
B—系数，一般取值1.0~1.2mm.
电解液量的确定
根据电池的设计容量确定电解液的加入量M
其中：
ξ—一般为250~300，单位mAh/g.
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