软包叠片电池设计表

分享一份自己制作的软包叠片电池设计表，主要包括正极材料体系、负极材料体系、极片设计、电芯设计、电池材料质量、电池总体信息几个部分。同时简单介绍设计表中的公式。电池设计表仅根据实验电池样品进行了确认，仅供参考。表格中黄色区域为需要填写的内容，白色区域数值自动计算。

不可逆克容量=充电克容量-放电克容量

正极体积容量=发挥克放电容量*正极涂层密度*正极活性物质比例

正极两面涂布面密度=（负极目标使用容量+负极不可逆容量）*负极面密度*负极活物质比例/（正极充电容量*正极活物质比例）

Cu基材面密度(mg/cm2)=Cu真密度（g/cc）*Cu箔厚度(um)*0.0001*1000

正极涂层密度=正极活物质密度/活物质比例

正极涂层真密度=1/[活物质比例/真密度+导电剂1比例/真密度+导电剂2比例/真密度+粘结剂比例/真密度]

正极辊压目标厚度=正极厚度/（1+辊压之后厚度回弹率）

正极厚度(um)=正极两面涂布面密度(mg/cm2)/正极涂层密度(g/cc)*10000/1000+辊压后Al基材厚

辊压后Cu基材厚=Cu基材厚/（1+辊压后延伸率）

负极宽=正极宽+（负极宽-正极宽的差）

负极高=正极高+（负极高-正极高的差）

Cu基材面密度(mg/cm2)=Cu真密度（g/cc）*Cu箔厚度(um)*0.0001*1000

负极涂层密度=负极活物质密度/活物质比例

负极涂层真密度=1/[活物质比例/真密度+导电剂1比例/真密度+导电剂2比例/真密度+粘结剂比例/真密度+增稠剂比例/真密度]

负极辊压目标厚度=负极厚度/（1+辊压之后厚度回弹率）

负极厚度(um)=负极两面涂布面密度(mg/cm2)/负极涂层密度(g/cc)*10000/1000+辊压后Cu基材厚

辊压后Cu基材厚=Cu基材厚/（1+辊压后延伸率）

电芯设计

隔膜层数=叠片总片数+1

隔膜全长=隔膜层数*电芯宽度+内部隔膜长度+外部隔膜长度+正极片数*正极厚度+负极片数*负极厚度

正极片数=（叠片总片数-1）/2

负极片数=（叠片总片数+1）/2

正极涂布面积=正极宽*正极高*正极片数

负极涂布面积=负极宽*负极高*负极片数

电芯宽度=负极宽度+隔膜-负极宽度差+隔膜厚度*4

电芯高度（不含极耳）=负极高度+隔膜-负极高度差

电芯的厚度=正极片数*正极厚度+负极片数*负极厚度+（隔膜层数+外部隔膜长度/电芯宽度）*隔膜厚度

厚度方向的富余量=内部空间的厚度-电芯的厚度

厚度方向的富余度=厚度方向的富余量/内部空间的厚度

高度方向的富余=内部空间的高度-电芯高度

高度方向的富余度=高度方向的富余量/内部空间的高度

SOC100%正极厚=正极厚度*（1+SOC100%正极涂层膨胀率）

SOC100%负极厚=负极厚度*（1+SOC100%负极涂层膨胀率）

SOC100%电芯厚度=电芯的厚度+正极厚度*SOC100%正极涂层膨胀率*正极片数+负极厚度*SOC100%负极涂层膨胀率*负极片数

SOC100%厚度富余=内部空间的厚度-SOC100%电芯厚度

正极涂层重量=正极两面涂布面密度(mg/cm2)/1000*正极涂布面积(mm2)/100

电芯体积=正极涂层体积+负极涂层体积+隔膜的体积+Al重量/Al密度+Cu重量/Cu密度

电芯重量=正极涂层重量+负极涂层重量+Al重量+Cu重量+隔膜重量

全部注液可能空间=极片全体孔隙体积+隔膜孔隙体积+内部空间剩余量

可能注液量=电解液密度*全部注液可能空间

注液体积/极片孔隙=目标注液量/电解液密度/极片全体孔隙体积

铝塑膜和极耳

铝塑膜可以根据电芯尺寸和面密度计算质量和体积，极耳可以根据电池使用倍率下的电流计算极耳电流密度，再确定尺寸。主要包含表格中这些项目，本文没有计算此部分，直接填入的实验电池的铝塑膜和极耳测量数据。

电池信息

电池重量=电芯重量+铝塑膜壳体重量+注液量+正极极耳重量+负极极耳重量+胶带重量+其他零部件重量

电池容量=正极活物质量*正极发挥克容量

电池能量=电池容量*公称电压

电池质量能量重量密度=电池能量/电池重量

电池体积能量密度=电池能量/电池体积

极耳1C电流密度=电池容量/负极极耳厚度/负极极耳宽度

正极充电容量=正极活物质量*充电克容量

正极放电容量=正极活物质量*放电克容量

正极不可逆容量=正极充电容量-正极放电容量

正极对应部分负极不可逆容量=负极活物质量*涂布面积比正极/负极*不可逆克容量

负极实际使用容量=负极充电容量-正极对应部分负极不可逆容量

正极对应部分的负极放电可能容量=负极活物质量*涂布面积比正极/负极*放电克容量

N/P=负极两面面密度*负极充电克容量*负极活物质比例/（正极两面面密度*正极充电克容量*正极活物质比例）

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