电极材料理论容量,即假定材料中锂离子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:
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278 mah/g,licoo2摩尔质量97.8698 g/mol,如果锂离子全部脱出,其理论克容量274 mah/g.
对于硅负极,由5si+22li++22e- ↔ li22si5 可知, 5个硅的摩尔质量为140.430 g/mol,5个硅原子结合22个li,则硅负极的理论容量为:
(2)电池设计容量
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,锂离子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。
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)
而对于钛酸锂负极,采用正极过量设计,电池容量由钛酸锂负极的容量确定。正极过量设计有利于提升电池的高温性能:高温气体主要来源于负极,在正极过量设计时,负极电位较低,更易于在钛酸锂表面形成sei膜。
在生产过程中,电池极片的涂层压实密度计算公式:
其中,涂层的平均密度为:
首效=首次放电容量/首次充电容量
首效=(化成充入容量+分容补充电容量)/分容第一次放电容量
体积能量密度(wh/l)=电池容量(mah)×3.6(v)/(厚度(cm)*宽度(cm)*长度(cm))
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