电解液量计算方法

1、锂离子电池是由正、负极极片，隔膜， 电解液以及壳体极耳等辅助材料组成的。 电池极片涂层可看成一种复合材料，主要由三部分组成：(1)活物质颗粒；(2)导电剂和黏结剂相互混合的组成相；(3)孔隙，需要填满电解液。隔膜也是多孔结构的，一方面，隔绝电子，另一方面孔隙需要填充电解液允许锂离子通过。因此， 锂离子电池的电解液量主要就是需要填充满极片和隔膜里面的孔隙，孔隙体积就是电解液用量体积，即：电解液体积= 正极片孔隙体积+ 负极片孔隙体积+ 隔膜孔隙体积而极片和隔膜的孔隙体积计算方法为：极片的孔隙体积= (每片极片涂层的长宽厚)片数孔隙率隔膜的孔隙体积= 隔膜的面积厚度孔隙率考虑到除了电芯之外，壳体内

2、部的空间还有没有被填充的剩余空间(这些空间也可以根据电池设计计算出来)，这些地方也会残存电解液，即：实际电解液量= 所有孔隙体积+ 残存电解液体积硬壳电池残存体积较多，实际电解液用量比理论值大很多，软包电池内部剩余空间一般，残存电解液量适量，圆柱电池内部空间利用率高，残存电解液量少。隔膜的厚度和孔隙率材料厂家会提供，比如厚度25 微米， 孔隙率 49% 。 根计算出隔膜面积，这而极片的参数，根据实际极片可以测量长、宽和涂层的厚度（除箔外）。极其中，涂层平均密度和涂层压实密度分别为：而其中实际工作经验中，铜箔的延展率为0%，铝箔延展约1%。常见材料的真密因为隔膜.正负极膜片的总体极容易计防得到.

3、隔离段的孔隙率可从产品的物 理学数得到.所以关健是原片孔源在总体积中所占的比例的计算.可由式(661) 计算.膜片孔隙率=1一腹片的冷压密度/材料的平均支实密度 .180LCO-1 01欧)4.305.05bCWr22OLCO-2202204.405.05LlMn2()4LMO13()4.054.31UFePOaLFP1603.403.65bColO4LCPl川4.803.70LiN6 33Mn03V.NCM3331603.70475Li N igjAI nQjVoQjt)2NCMS231加3.704.65IjN IqjiM iiu.|Cot i。NCMWI12203.704.65xf3：Mr

4、t(M3-t)LiMOI (M = Ni,Co,MA25()lj.rwh-2502so3.754.70 x L”MnO& I-x)LiMO2 (M 二Ni.OM吓280Li-rch-28O2803.754.70 xLi2Mn()Hl-K)LiM Qr 2 00NCA-2O02003.704.60ljNioCoojAlao5W20NCA-2202203.704.60LiMni.gNsOjLNM1354.704.40展2计算所用负极活性物质及其比容量、电压Kahle 2 Annde niatcriiik and their performances in the calcuhtion负极活性物质分

5、广式本文缩写比容量AnA-h 平均电乐Ox Li/V支实密度 Tgcm*1graphitegraphic365OJO120soft arbon-250 辔笈SC-2502500.501.9()soft car ben-40()容量：SC-WO4000.501.S0hard carbonHC2500.50l.M)S 10420 容身X if )(1470()2。2.X)SiOJOOO 容量SiOlOOO1(X)00.40210SFCT50容量Si-C-4504500.202.20Si-C-iO(M)容星Si-C-IOOO10000.4()2.10S1.C.20W)容量Si-C-200020000

6、.402.00LWXhLIO1601.563.43Li metalLi3弘000.53Li meta! 80%容量Li 80%308800.53Li metal 50% 容量Ij 50%193000.53Li meuil 33% 容量L133%128700.53表3计算所用其他非活性物质参数Table 3 Inactive materials considered in the calculationk i 厚度 体密度 面密度 质量分数 组 成;/gm/gpm -7%铜箔48.963 5X铝箔102.702.70隔膜250.952.37隔膜十电解液251.022.56黏结剂1.80电解液1.

7、20导电添加剂2.26电解液量对电池性能的影响？来源：钜大LARGE 2018-06-15 点击量：276 次不同的正负极材料选择合适的电解液体系，并不能保证电池 具备好的电化学性能，还要根据不同正极材料需求确定恰当的电解液量。.电解液量需求的判断标准电解液作为锂离子迁移和电荷传递的介质，为确保活性物质得到充分应用，要求电芯卷芯各空隙充满电解液。各正极材料压实密度不一样，对电解液量的需求互有差异。 一般情况是压实密度大的钴酸锂正极材料电解液的需求小，压实密度低的三元和锰酸锂正极体系电池电解液需求最大。.电解液量对电池性能的影响（ 1）电解液量对电池容量的影响从图 1 看滴加很少的电解液充放电曲

8、线不正常，充电容量远大于其他值，放电容量远小于其他值。容量随着电解液量的增加而增加，容量最好的电池是隔膜刚好浸润。可见电解液量不够，正极片浸润不充分，隔膜未浸润，导致内阻偏大，容量发挥较低。电解液量的增加有利于充分利用活性物质的容量。由此说明，电池容量与电解液量有较大关系，电池容量随着电解液量的增加而增加，但最后基本趋于恒定。（ 2）电解液量对电池循环性能的影响从图 1 看随着倍率的增加容量差别更明显，电池的循环性能变差。电解液量较少，导电率降低，循环后内阻增大快，加速电池局部电解液的分解或挥发，是电池循环性能的恶化速度逐渐加快。电解液过多导致电芯的副反应也相对增加，产气量较多， 导致电芯的循环性能下降。再者电解液过量也浪费。由此可见电解液量对 电池的循环性能影响非常明显，电解液过少或过多，都不利于电池的循环性能。（ 3）电解液量对电池安全性能的影响电池的安全性能好主要是使用过程中不出现鼓壳和爆炸。电池爆炸的其中一个原因就是注液量达不到工艺要求。当电解液量过少时，电池内阻大，发热多。温度升高导致电解液迅速分解产气，隔膜融化，造成电池气胀短路爆炸。当所采用的电解液与正负极材料发生副反应产气量过多时，可以通过添加适量的电解液浸润剂来减少电解液加入量，从而降低产气过多的问题，提高电池安全性。而当电解液量过多时，充放电过程产生的气体量大，电池内部压力大，壳体破裂，引起电解液