聚合物鋰電池參數(shù)計算公式有哪些？

在做聚合物鋰電池生產(chǎn)制造或購買的鋰電池的時候，我們常常會電池的某個參數(shù)需要進行計算，對于不少專業(yè)做鋰電池的人來說比較困難，下面介紹一下常見聚合物鋰電池參數(shù)計算公式，希望可以幫到大家。

（1）鋰電池電極材料的理論容量計算公式

電極材料理論容量，即假定材料中鋰離子全部參與電化學(xué)反應(yīng)所能夠提供的容量，其值通過下式計算：
故而，主流的材料理論容量計算公式如下：

LiFePO4摩爾質(zhì)量157.756g/mol，其理論容量為：

同理可得：三元材料NCM（1：1：1）（LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2）摩爾質(zhì)量為96.461g/mol，其理論容量為278mAh/g，LicoO2摩爾質(zhì)量97.8698g/mol，如果鋰離子全部脫出，其理論克容量274mAh/g.
石墨負極中，鋰嵌入量最大時，形成鋰碳層間化合物，化學(xué)式LiC6，即6個碳原子結(jié)合一個Li。6個C摩爾質(zhì)量為72.066g/mol，石里的最大理論容量為：
對于硅負極，由5Si+22Li++22e-→Li22Si5可知，5個硅的摩爾質(zhì)量為140.430
g/mol，5個硅原子結(jié)合22個Li，則硅負極的理論容量為：
這些計算值是理論的克容量，為保證材料結(jié)構(gòu)可逆，實際鋰離子脫嵌系數(shù)小于1，實際的材料的克容量為：材料實際克容量=鋰離子脫嵌系數(shù)×理論容量（2）鋰電池設(shè)計容量計算公式
電池設(shè)計容量=涂層面密度x活物質(zhì)比例x活物質(zhì)克容量×極片涂層面積其中，面密度是一個關(guān)鍵的設(shè)計參數(shù)，主要在涂布和輥壓工序控制。壓實密度不變時，涂層面密度增加意味著極片厚度增加，電子傳輸距離增大，電子電阻增加，但是增加程度有限。厚極片中，鋰離子在電解液中的遷移阻抗增加是影響倍率特性的主要原因，考慮到孔隙率和孔隙的曲折連同，離子在孔隙內(nèi)的遷移距離比極片厚度多出很多倍。

（3）聚合物鋰電池的N/P比計算公式

負極活性物質(zhì)克容量×負極面密度×負極活性物含量比（正極活性物質(zhì)克容量×正極面密度×正極活性物含量比）石墨負極類電池N/P要大于1.0，一般1.04~1.20，這主要是出于安全設(shè)計，主要為了防止負極析鋰，設(shè)計時要考慮工序能力，如涂布偏差。但是，N/P過大時，電池不可逆容量損失，導(dǎo)致電池容量偏低，電池能量密度也會降低。

而對于鈦酸鋰負極，采用正極過量設(shè)計，電池容量由鈦酸鋰負極的容量確定。正極過量設(shè)計有利于提升電池的高溫性能：高溫氣體主要來源于負極，在正極過量設(shè)計時，負極電位較低，更易于在鈦酸鋰表面形成SEI膜。

（4）鋰電池生產(chǎn)涂層的壓實密度及孔隙率計算公式在生產(chǎn)過程中，電池極片的涂層壓實密度計算公式：
而考慮到極片輥壓時，金屬箔材存在延展，輥壓后涂層的面密度通過下式計算：
涂層由活物質(zhì)相、碳膠相和孔隙組成，孔隙率計算公式：
其中，涂層的平均密度為：

（5）電池的首效計算公式

首效=首次放電容量/首次充電容量
日常生產(chǎn)中，一般是先化成再進行分容，化成充入一部分電，分容補充電后再放電，故而：
首效=（化成充入容量+分容補充電容量）/分容第一次放電容量

（6）能量密度計算公式

體積能量密度（Wh/L）=電池容量（mAh）×3.6（V）/（厚度（cm）寬度（cm）長度（cm））質(zhì)量能量密度（Wh/KG）=電池容量（mAh）×3.6（V）/電池重量上面就是關(guān)于聚合物鋰電池常見參數(shù)的幾個計算公式，是比較方便的理論計算值，可以很好地幫助大家相對較快的查看鋰電池廠家提供的電池產(chǎn)品是否符合自己的需求。