锂电池设计尺寸与克容量关系

下面以实际的锂电池型号来进行讲解电池设计的尺寸与克容量关系：锂电池型号：523450A1000mAh钻酸锂材料电池厚度5.2mm，电池宽度34mm，电池高度50mm。

第一步：列出相关的固定的参数
锂电池正极克容量：142mAh/g；
负极克容量：330mAh/g；
正极压实密度：3.8g/cm3；
负极压实密度：1.55g/cm3；
正极钻酸锂比例：94%负极石墨粉比例94%
隔膜厚度：0.016；
极耳宽：4mm；
对于一种锂电池体系来说，有的参数是固定的，在设计时只要套进去就行了！
第二步：进行电池设计之旅
1、小电池，一个卷芯，那么卷心最大厚度：=电池厚度-壳体厚度=5.2-0.2*2=4.8mm（一般铝壳厚度为0.2-0.3，不同地方可能不一样，但关系不大）

2、卷芯高度，除去顶盖1mm，底盖0.5mm，塑料隔圈1.5mm，预留空间1mm，那么卷芯高度=50-1-0.5-1.5-1=46mm也就是说，隔膜可以是44mm宽。一般我们做铝壳的话，可能选20um的隔膜，做大电池的话，隔膜就可能厚点，大概25um到35um都有。

3、负极宽度，负极肯定比隔膜窄，可以是1mm，也可以是2mm，看你怎么留了，在此假设2mm，那么负极宽度为42mm。（在做一些大型号电池时可适当加宽3-4mm）

4、负极包住正极，那么正极比负极窄，1-3mm，因为是小电池，我们选1mm，正极宽度=44-1=43mm。

5、下面按照经验，假设正极双面密度=40.5mg/cm2，正极克容量140mAh/g，活性物质比例94%；负极克容量320mAh/g，活性物质比例94%。安全系数=1.03（也可以更高，1.1）那么我们可以计算出：负极双面密度=40.514094%/（320*94%）1.05=18.45mg/cm26、正极材料可以压到3.8g/cm3；负极可以做到1.6g/cm3；铝箔12um，铜箔12um。

7、那么可以计算出正负极厚度：正极片厚度40.5/3.8*10+16=119um，负极片厚度=18.45/1.6+10=127um；

8、那么，卷绕一圈，有2层，单层厚度=正极厚度+负极厚度+2层隔膜厚度=119+127+162=278um， 9、可见，总卷绕卷数=卷芯厚度/（单层厚度2）=4.890%/（278/1000）=15.5圈，经取整：即负极有15折，正极16折 （90%为电池厚度的预留空间，厚度大小取值也不同，主要看材料的厚度反弹来定） 10、计算卷针尺寸，卷针宽度=卷芯宽度-卷芯厚度-2= （34-0.202）-4.8）92%=27mm 11、计算正极片长度：正极长=（层数-2）双层卷绕厚度+卷针宽+卷针厚度+一层卷绕厚+卷针宽度）（层数-1）/2+ 卷针宽-厚度/2=（（16-2）0..2782+ （27+27+0.5+0.262））（16-1）/2+27-5.2/2=505mm，试卷时，微调尺寸。
计算负极长度：负极=正极长-针宽-尾刮粉位-10
12、极耳宽度与厚度，小电池，极耳0.14mm基本就够了 

13、极片刮粉位： A=10 B=卷针宽2.7+3
C=D+4*2
D=极耳宽+（2～4）
E=卷针-C/2

13、计算容量：设计容量=正极敷料量克容量活性物质比例=140mAh/g7.516*94%=1052mAh

14、标称容量：一般设计时，设计容量约为标称容量的1.05%
15、根据不同的情况，进行相应的调整，电池尺寸的设计，一般在电脑上编辑公式，只需要输入相应的参数2-5分钟就可以得出一份工艺。