淺析鋰電池電解液用量的計(jì)算方法

鋰離子電池是由正、負(fù)極極片、隔膜、電解液以及殼體極耳等輔助材料組成的。電池極片涂層可看成一種復(fù)合材料，主要由三部分組成：(1)活物質(zhì)顆粒；(2)導(dǎo)電劑和黏結(jié)劑相互混合的組成相；(3)孔隙，需要填滿電解液。隔膜也是多孔結(jié)構(gòu)的，一方面，隔絕電子，另一方面孔隙需要填充電解液允許鋰離子通過(guò)。因此，鋰離子電池的電解液量主要就是需要填充滿極片和隔膜里面的孔隙，孔隙體積就是電解液用量體積，即：

電解液體積=正極片孔隙體積+負(fù)極片孔隙體積+隔膜孔隙體積

而極片和隔膜的孔隙體積計(jì)算方法為：

極片的孔隙體積=（每片極片涂層的長(zhǎng)×寬×厚）×片數(shù)×孔隙率

隔膜的孔隙體積=隔膜的面積×厚度×孔隙率

考慮到除了電芯之外，殼體內(nèi)部的空間還有沒有被填充的剩余空間（這些空間也可以根據(jù)電池設(shè)計(jì)計(jì)算出來(lái)），這些地方也會(huì)殘存電解液，即：

實(shí)際電解液量=所有孔隙體積+殘存電解液體積

硬殼電池殘存體積較多，實(shí)際電解液用量比理論值大很多，軟包電池內(nèi)部剩余空間一般，殘存電解液量適量，圓柱電池內(nèi)部空間利用率高，殘存電解液量少。

隔膜的厚度和孔隙率材料廠家會(huì)提供，比如厚度25微米，孔隙率49%。根據(jù)電芯設(shè)計(jì)或者直接拆解電池測(cè)量可以隔膜的長(zhǎng)度和寬度，計(jì)算出隔膜面積，這樣隔膜需要的電解液量就可以計(jì)算出來(lái)。

而極片的參數(shù)，根據(jù)實(shí)際極片可以測(cè)量長(zhǎng)、寬和涂層的厚度（除箔外）。實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)中，銅箔的延展率為0%，鋁箔延展約1%。常見材料的真密度如表所示：