叠片式聚合物锂离子电池设计规范

1、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

2、长度Lp：Lp = 电池长度AB                                 （2）极片宽度Wp：Wp = 电池宽度C            

3、0;                       （3）包尾极片的长度Lp：Lp= 2Lp+ T'-1.0                     &#

4、160;             （4）包尾极片的宽度Wp：Wp= Wp-0.5                                 &#

5、160;      （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

6、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）/0.35±1         &

7、#160;                       （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                    &

8、#160;                    （7）C设 = C正比×S极片×N×正×正                        

9、  （8）C负 = C设×                                          （9）= C负比×S极片×N&

10、#215;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

11、.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MCMB1.601.80 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L

12、s、宽度Lt由以下公式确定：Ls = (Wp+0.5×(2×N2                              （11）Lt = Lp            

13、                               （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&#

14、39;= T正T负+T隔膜                                                

15、;                          （13）= h正×N正2h单h负×N负h隔膜×（N负1）×2       （14）H = T'±0.1      &#

16、160;                                   （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

17、；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            

18、0;                  （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                                (17B系数，一般取值1.01.2mm.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MM = C设