锂电池极片设计理论
在确定生产何种电池时,首先需要对电池进行理论计算,如配方、理论容量、极片长宽、敷料面密度及压实、电解液注液量等等。下面先简单扼要推论电芯的设计。
下面的公式暂不讨论延伸率、反弹率、极耳体积、胶纸体积、极耳间隙位体积、留白体积、面垫体积等。下面以圆柱型电池为例
首先定义正极片(正极为控制电极,即负包正设计)
壳内径=R
设计容量=C
正极活性物比例=a正
正极克容量=C’正
正极宽度=W正
正极压实密度=P正
正极面密度=A正
正集流体厚度=H正
计算出
壳体横截面积=ПR2 ……(1)
正极片长度=C/C’/A正/W正/C’正/2 ……(2)
正极片厚度=A正/P正+H正 ……(3)
负极过量比N/P=1.1
负极活性物比例=a负
负极克容量=C’负
负极宽度=W负
负极压实密度=P负
负极面密度=A负
负集流体厚度=H负
负包正长=H’
负极片长度=正极片长度+H’ ……(4)
负极片厚度=A负/P负+H负 ……(5)
隔膜厚度=H隔膜
入壳率=
[正极片长度*正极片厚度+负极片长度*负极片厚度+2H隔膜*(负极片长度+2ПR)]/ П R2 ……(6)
注:入壳率≈98%