锂电池参数,常用锂电参数计算公式

来源：维多利亚3308  日期：2019-08-09 09:12  浏览量：次

　　锂电池参数,常用锂电参数计算公式。在动力锂电池系统中，各个参数能够表征系统的不同性能，在设计与研究锂电池的过程中，你对以下的锂电参数与计算公式全部掌握了吗？如果还没掌握，赶紧收藏起来慢慢学习吧。

　　锂电池参数有哪些？

　　1、电池容量

　　锂电池的容量由电池内活性物质的数量决定，通常用毫安时mAh或者Ah表示。例如1000mAh就是能以1A的电流放电1h换算为所含电荷量大约为3600C。

　　2、标称电压

　　锂电池正负极之间的电势差称为电池的标称电压。标称电压由极板材料的电极电位和内部电解液的浓度决定。

　　3、充电终止电压

　　可充电电池充足电时，极板上的活性物质已达到饱和状态，再继续充电，电池的电压也不会上升，此时的电压称为充电终止电压。锂离子电池为4.2V或者4.35V。

　　4、放电终止电压

　　放电终止电压是指蓄电池放电时允许的最低电压。放电终止电压和放电率有关。一般来讲单元锂离子电池为2.7V。

　　5、电池内阻

　　锂电池的内阻由极板的电阻和离子流的阻抗决定，在充放电过程中，图像引擎以及极板的电阻是不变的，但离子流的阻抗将随电解液浓度和带电离子的增减而变化。

　　6、自放电率

　　是指在一段时间内，电池在没有使用的情况下，自动损失的电量占总容量的百分比。一般在常温下锂离子电池自放电率为5%-8%。

　　常用锂电参数计算公式

　　（1）电极材料的理论容量

　　电极材料理论容量，即假定材料中锂离子电池全部参与电化学反应所能够提供的容量，其值通过下式计算：故而，主流的材料理论容量计算公式如下:

　　LiFePO4摩尔质量157.756g/mol，其理论容量为：同理可得：三元材料NCM(1:1:1)(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2)摩尔质量为96.461g/mol，其理论容量为278mAh/g,LiCoO2摩尔质量97.8698g/mol，如果锂离子全部脱出，其理论克容量274mAh/g.

　　石墨负极中，锂嵌入量最大时，形成锂碳层间化合物，化学式LiC6，即6个碳原子结合一个Li。6个C摩尔质量为72.066g/mol，石墨的最大理论容量为：对于硅负极，由5Si+22Li++22e-?Li22Si5可知，5个硅的摩尔质量为140.430g/mol，5个硅原子结合22个Li，则硅负极的理论容量为：这些计算值是理论的克容量，为保证材料结构可逆，实际锂离子脱嵌系数小于1，实际的材料的克容量为：材料实际克容量=锂离子脱嵌系数×理论容量

　　（2）电池设计容量

　　锂电池设计容量=涂层面密度×活物质比例×活物质克容量×极片涂层面积

　　其中，面密度是一个关键的设计参数，主要在涂布和辊压工序控制。压实密度不变时，涂层面密度增加意味着极片厚度增加，电子传输距离增大，电子电阻增加，但是增加程度有限。厚极片中，锂电池在电解液中的迁移阻抗增加是影响倍率特性的主要原因，考虑到孔隙率和孔隙的曲折连同，离子在孔隙内的迁移距离比极片厚度多出很多倍。

　　（3）N/P比

　　负极活性物质克容量×负极面密度×负极活性物含量比÷（正极活性物质克容量×正极面密度×正极活性物含量比）

　　石墨负极类电池N/P要大于1.0，一般1.04~1.20，这主要是出于安全设计，主要为了防止负极析锂，设计时要考虑工序能力，如涂布偏差。但是，N/P过大时，电池不可逆容量损失，导致电池容量偏低，电池能量密度也会降低。

　　（4）首效

　　首效=首次放电容量/首次充电容量

　　日常生产中，一般是先化成再进行分容，化成充入一部分电，分容补充电后再放电，故而：首效=（化成充入容量+分容补充电容量）/分容第一次放电容量

　　（6）能量密度

　　体积能量密度(Wh/L)=锂电池容量(mAh)×3.6(V)/（厚度(cm)*宽度(cm)*长度(cm)）质量能量密度(Wh/KG)=电池容量(mAh)×3.6(V)/电池重量

　　以上就是锂电池参数,常用锂电参数计算公式的介绍。虽然这些个参数都比较偏理论叙述，但是却是动力锂电池最基本的元素，就像一把钥匙，通过它们才能评价动力电池的好坏，才能打开这扇大门。