鋰離子電池參數(shù)的計(jì)算公式是常用的

(1)電極材料的理論容量

電極材料的理論容量，即材料中所有鋰離子參與電化學(xué)反應(yīng)的假設(shè)所供應(yīng)的容量，按下式計(jì)算:

其中，法拉第常數(shù)(F)表示每摩爾電子的電荷量，單位為C/mol，是阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.02214×1023mol-1與基本電荷e=1.602176×10-19C的乘積，其值為96485.3383±0.0083C/mol

因此，主流材料理論承載力計(jì)算公式如下:

LiFePO4的摩爾質(zhì)量為157.756g/mol，其理論容量為:

同樣，可以得到NCM(1:1)(lini1/3co1/3mn1/3o2)的摩爾質(zhì)量為96.461g/mol，其理論容量為278mAh/g,LiCoO2mol的質(zhì)量為97.8698g/mol。假如所有的鋰離子都出來(lái)，它的理論容量是274mah/g。

在石墨負(fù)極中，當(dāng)鋰包埋量最大時(shí)，形成鋰碳層間化合物，化學(xué)式為L(zhǎng)iC6，即6個(gè)碳原子與1個(gè)鋰原子化合。6c摩爾的質(zhì)量為72.066g/mol，石墨的最大理論容量為:

為硅陽(yáng)極,李四+22+5+e-22↔Li22Si5表明五硅摩爾質(zhì)量是140.430克/摩爾,五個(gè)硅原子與李22,是硅陽(yáng)極容量的理論:

這些計(jì)算值就是理論克容。為了保證材料結(jié)構(gòu)的可逆性，鋰離子的實(shí)際脫附系數(shù)小于1，材料的實(shí)際克數(shù)為:材料的實(shí)際克數(shù)=鋰離子的實(shí)際克數(shù)×理論容量

(2)電池設(shè)計(jì)容量

電池設(shè)計(jì)容量=鍍層密度×活料比×活料克數(shù)×電極涂覆面積

其中，表面密度是一個(gè)關(guān)鍵的設(shè)計(jì)參數(shù)，重要在涂層和軋制過(guò)程控制中。當(dāng)壓實(shí)密度一按時(shí)，涂層密度的增大意味著電極厚度增大，電子傳遞距離增大，電子電阻增大，但這種增大是有限的。鋰離子在電解質(zhì)中的遷移阻抗增大是影響厚膜中倍增器特性的重要因素?？紤]到孔隙的孔隙度和彎曲度，離子在孔隙中的遷移距離比薄片的厚度大很多倍。

(3)N/P比值

陰性活性物質(zhì)克量×陰性活性物質(zhì)密度×陰性活性物質(zhì)含量比&pide;(陽(yáng)性活性物質(zhì)克量×陽(yáng)性活性物質(zhì)密度×陽(yáng)性活性物質(zhì)含量比)

石墨陰極式電池的N/P要大于1.0，一般為1.04~1.20，這重要是為了安全設(shè)計(jì)，重要是為了防止鋰陽(yáng)極演變，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮工藝性能，如鍍層偏差等。但當(dāng)N/P過(guò)大時(shí)，電池的不可逆容量損失導(dǎo)致電池容量低，電池能量密度降低。

關(guān)于鈦酸鋰負(fù)極，采用了正極的超額設(shè)計(jì)，電池容量由鈦酸鋰負(fù)極的容量決定。過(guò)多的正極設(shè)計(jì)有利于提高電池的高溫性能:高溫氣體重要來(lái)自負(fù)極。在過(guò)正電極設(shè)計(jì)中，負(fù)電極電位較低，容易在鈦酸鋰表面形成SEI膜。

(4)涂層的壓實(shí)密度和孔隙率

在生產(chǎn)過(guò)程中，電池極片涂層壓實(shí)密度計(jì)算公式如下:

考慮到軋制時(shí)金屬板材的延伸，軋制后涂層的表面密度計(jì)算公式如下:

涂層由活性物質(zhì)相、碳質(zhì)膠結(jié)相和孔隙組成?？紫抖扔?jì)算公式如下:

式中，涂層的平均密度為:

(5)第一次的效果

第一效果=第一放電容量/第一充電容量

在日常生產(chǎn)中，一般先將其轉(zhuǎn)換成一部分的費(fèi)用，再由一部分的費(fèi)用補(bǔ)充后再將其排出。因此:

第一效應(yīng)=(轉(zhuǎn)換為充電容量+除容量以補(bǔ)充電容)/除容量第一放電容量

(6)能量密度

體積能量密度(Wh/L)=電池容量(mAh)×3.6(V)/(厚度(cm)×寬度(cm)×長(zhǎng)度(cm))

質(zhì)能密度(Wh/KG)=電池容量(mAh)×3.6(V)/電池重量