锂离子电池设计公式 一、叠片式聚合物锂离子电池设计规范 1. 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。 设计容量(mAh)= 要求的最小容量×设计系数 (1) 设计系数一般取1.03~1.10。 8gggg2. 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: Lp = 电池长度-A-B (2) 极片宽度Wp: Wp = 电池宽度-C (3) 包尾极片的长度Lp′: Lp′= 2Lp+ T'-1.0 (4) 包尾极片的宽度Wp′: Wp′= Wp-0.5 (5) 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<T≤4mm时,对于常规电芯A一般取值4.8mm,大电芯一般取值5.0mm; (3) 4mm<T≤5mm时,对于常规电芯A一般取值5.0mm,大电芯一般取值5.2~6.0mm; 涡旋振荡器(4) 5mm<T≤6mm时,对于常规电芯A一般取值5.2mm, 大电芯一般取值5.4~6.0mm。 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, 3. 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。 N =(T-0.2)/0.35±1 (6) 注:计算时N取整,并根据面密度的值来调整N。 S极片 = Lp×Wp (7) C设 = C正比×S极片×N×ρ正×η正 (8) C负 = C设×υ (9) = C负比×S极片×N×ρ负×η负 (10) asdl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 氨苄西林颗粒— 负极极片的双面面密度(g/m2); 4. 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。 表1. 不同材料的压实密度
5. 隔膜尺寸的确定 现在使用的隔膜的规格一般为厚度0.020mm、0.022mm的,隔膜的长度Ls、宽度Lt由以下公式确定: Ls = (Wp+0.5)×(2×N+2) (11) Lt = Lp+Ψ (12) 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. 6. 包装袋的设计 6.1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。 T'= T正+T负+T隔膜 (13) = h正×N调光镇流器正+2h单+h负×N负+h隔膜×(N负+1)×2 (14) H = T'±0.1 (15) 注:以上计算针对单冲槽槽深设计,目前只能满足冲槽深度≤4.2mm的,对于4.2~5.0mm槽深的要依据生产上所能达到的实际尺寸。 其中: T正 — 正极片的总厚度; T负 — 负极片的总厚度; T隔膜 — 叠成电芯后隔膜的总厚度,隔膜的厚度一般为0.020/0.022mm; h正 — 正极片(双面)轧片后的厚度; h单 — 正极单面极片轧片后的厚度; h负 — 负极片(双面)轧片后的厚度; N负 — 负极片的数量; h隔膜 — 隔膜的厚度. 6.2 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). 6.3 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. 7. 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电动窗帘配件 M = C设÷ξ (18) 其中: ξ— 一般为250~300,单位mAh/g. | ||||||||||
本文发布于:2024-09-23 08:19:58,感谢您对本站的认可!
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