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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1.031.10。2. 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AB （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） T3mm时，对于常规电芯A一般取值4.5mm，大电芯一般取值4.8mm；（2） 3mmT4mm时，对于常规电芯A一般取值4.8mm，大电芯一般取值5.0mm；（3） 4mmT5mm时，对于常规电芯A一般取值5.0mm，大电芯一般取值5.26.0mm；（4） 5mmT6mm时，对于常规电芯A一般取值5.2mm, 大电芯一般取值5.46.0mm。B 间隙系数，一般取值范围为3.64.0mm；C 取值范围一般为2.52.6mm（适用于双折边）；T 电芯的理论叠片厚度，T的确定见6.1节.图1.双面极片、单面正极包尾极片示意图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）/0.351 （6）注：计算时N取整，并根据面密度的值来调整N。S极片 = LpWp （7）C设 = C正比S极片N正正 （8）C负 = C设 （9）= C负比S极片N负负 （10）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；正 正极活性物质的百分含量；正 正极极片的双面面密度（g/m2）；C负 负极的设计容量； 负极容量过剩系数，一般常规电池取值1.001.06；DVD电池以及容量大于2000mAh的取值1.051.12；C负比 负极活性物质的质量比容量，一般取值300mAh/g；负 负极活性物质的百分含量；负 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材料压实密度/g/m3正极材料3.503.90国产负极材料BF1.451.65进口负极材料MCMB1.601.805. 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)(2N2) （11）Lt = Lp （12）其中： 隔膜宽超出极片的长度，范围为2.04.0mm，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正2h单h负N负h隔膜（N负1）2 （14）H = T0.1 （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4.25.0mm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