疊片式聚合物鋰離子電池設(shè)計(jì)規(guī)范

1、一、疊片式聚合物鋰離子電池設(shè)計(jì)規(guī)范1.      設(shè)計(jì)容量為保證電池設(shè)計(jì)的可靠性和使用壽命，根據(jù)客戶需要的最小容量來確定設(shè)計(jì)容量。設(shè)計(jì)容量（mAh）= 要求的最小容量×設(shè)計(jì)系數(shù)                 （1）設(shè)計(jì)系數(shù)一般取1.031.10。2.      極片尺寸設(shè)計(jì)根據(jù)所要設(shè)計(jì)電池的尺寸，確定單個(gè)極片的長(zhǎng)度、寬度。極片

2、長(zhǎng)度Lp：Lp = 電池長(zhǎng)度AB                                 （2）極片寬度Wp：Wp = 電池寬度C            

3、0;                       （3）包尾極片的長(zhǎng)度Lp：Lp= 2Lp+ T'-1.0                     &#

4、160;             （4）包尾極片的寬度Wp：Wp= Wp-0.5                                 &#

5、160;      （5）其中：A 系數(shù)，取值由電池的厚度T決定，當(dāng)（1）    T3mm時(shí)，對(duì)于常規(guī)電芯A一般取值4.5mm，大電芯一般取值4.8mm；（2）    3mmT4mm時(shí)，對(duì)于常規(guī)電芯A一般取值4.8mm，大電芯一般取值5.0mm；（3）    4mmT5mm時(shí)，對(duì)于常規(guī)電芯A一般取值5.0mm，大電芯一般取值5.26.0mm；（4） 5mmT6mm時(shí)，對(duì)于常規(guī)電芯A一般取值5.2mm, 大電芯一般取值5.46.0mm。B 間隙系數(shù)，一般取值

6、范圍為3.64.0mm；C 取值范圍一般為2.52.6mm（適用于雙折邊）；T' 電芯的理論疊片厚度，T'的確定見6.1節(jié).  圖1.雙面極片、單面正極包尾極片示意圖3. 極片數(shù)、面密度的確定：確定極片的數(shù)量N，并根據(jù)電池的設(shè)計(jì)容量來確定電極的面密度，電池的設(shè)計(jì)容量一般由正極容量決定，負(fù)極容量過剩。在進(jìn)行理論計(jì)算時(shí)，一般正極活性物質(zhì)的質(zhì)量比容量取140mAh/g，負(fù)極活性物質(zhì)的質(zhì)量比容量取300mAh/g。N =（T-0.2）/0.35±1         &

7、#160;                       （6）注：計(jì)算時(shí)N取整，并根據(jù)面密度的值來調(diào)整N。S極片 = Lp×Wp                    &

8、#160;                    （7）C設(shè) = C正比×S極片×N×正×正                        

9、  （8）C負(fù) = C設(shè)×                                          （9）= C負(fù)比×S極片×N&

10、#215;負(fù)×負(fù)                          （10）其中：S極片 單個(gè)極片的面積；C正比 正極活性物質(zhì)的質(zhì)量比容量，一般取值140mAh/g；正 正極活性物質(zhì)的百分含量；正  正極極片的雙面面密度（g/m2）；C負(fù)   負(fù)極的設(shè)計(jì)容量；  負(fù)極容量過剩系數(shù)，一般常規(guī)電池取值1

11、.001.06；DVD電池以及容量大于2000mAh的取值1.051.12；C負(fù)比 負(fù)極活性物質(zhì)的質(zhì)量比容量，一般取值300mAh/g；負(fù) 負(fù)極活性物質(zhì)的百分含量；負(fù)  負(fù)極極片的雙面面密度（g/m2）；4. 極片厚度的確定：為保證極片中活性物質(zhì)的性能發(fā)揮，涂布后的極片要進(jìn)行適當(dāng)軋片，一般根據(jù)材料的壓實(shí)密度來確定不同面密度的極片的軋片厚度。表1. 不同材料的壓實(shí)密度材料壓實(shí)密度/g/m3正極材料3.503.90國產(chǎn)負(fù)極材料BF1.451.65進(jìn)口負(fù)極材料MCMB1.601.80 5. 隔膜尺寸的確定現(xiàn)在使用的隔膜的規(guī)格一般為厚度0.020mm、0.022mm的，隔膜的長(zhǎng)度L

12、s、寬度Lt由以下公式確定：Ls = (Wp+0.5×(2×N2                              （11）Lt = Lp            

13、                               （12）其中： 隔膜寬超出極片的長(zhǎng)度，范圍為2.04.0mm，一般取3.0mm.6. 包裝袋的設(shè)計(jì)6.1槽深設(shè)計(jì)根據(jù)疊片后電芯的厚度T'確定鋁塑包裝膜的槽深H，為避免鋁塑包裝膜的二次拉伸，沖槽深度原則上等于疊片后電芯的厚度。T&#

14、39;= T正T負(fù)+T隔膜                                                

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

16、160;                                   （15）注：以上計(jì)算針對(duì)單沖槽槽深設(shè)計(jì)，目前只能滿足沖槽深度4.2mm的，對(duì)于4.25.0mm槽深的要依據(jù)生產(chǎn)上所能達(dá)到的實(shí)際尺寸。其中：T正   正極片的總厚度

17、；T負(fù)   負(fù)極片的總厚度；T隔膜 疊成電芯后隔膜的總厚度，隔膜的厚度一般為0.020/0.022mm；h正   正極片（雙面）軋片后的厚度；h單   正極單面極片軋片后的厚度；h負(fù)   負(fù)極片（雙面）軋片后的厚度；N負(fù)   負(fù)極片的數(shù)量；h隔膜 隔膜的厚度.6.2 包裝袋膜腔長(zhǎng)度的確定膜腔的長(zhǎng)度與電芯的長(zhǎng)度有以下關(guān)系：膜腔長(zhǎng)度 = 電芯長(zhǎng)度-A            

18、0;                  （16）注：參數(shù)A的確定參見公式（2）. 6.3 包裝袋膜腔寬度的確定膜腔的寬度與電芯的寬度有以下關(guān)系：膜腔寬度 = 電芯寬度-B                                (17B系數(shù)，一般取值1.01.2mm.7. 電解液量的確定根據(jù)電池的設(shè)計(jì)容量確定電解液的加入量MM = C設(shè)