锂电池电解液的配制锂离子电池电解液用量计算方法参考|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

锂离子电池电解液用量计算方法参考

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。电池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%。根据电芯设计或者直接拆解电池测量可以隔膜的长度和宽度，计算出隔膜面积，这样隔膜需要的电解液量就可以计算出来。

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)。极片的孔隙率计算方法为：

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%。常见材料的真密度如表所示(参考文献1)。

参考文献：

【1】吴娇杨, 刘品, 胡勇胜,等. 锂离子电池和金属锂离子电池的能量密度计算[J]. 储能科学与技术, 2016, 5(4):443-453.

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「解读」锂电池电解液成分详细介绍

电解液是电池重要组成部分，今天小编将介绍三种电解液成分：碳酸乙烯酯，碳酸丙烯酯和碳酸二乙酯。

锂电池电解液成分介绍：

1．碳酸乙烯酯：分子式C3H4O3

透明无色液体（＞35℃），室温时为结晶固体．沸点：248℃／760mmHg，243－244℃／740mmHg；闪点：160℃；密度：1．3218；折光率：1．4158（50℃）；熔点：35－38℃；本品是聚丙烯腈、聚氯乙烯的良好溶剂。可用作纺织上的抽丝液；也可直接作为脱除酸性气体的溶剂及混凝土的添加剂；在医药上可用作制药的组分和原料；还可用作塑料发泡剂及合成润滑油的稳定剂；在电池工业上，可作为锂电池电解液的优良溶剂。

2．碳酸丙烯酯：分子式C4H6O3

无色无气味，或淡黄色透明液体，溶于水和四氯化碳，与乙醚，丙酮，苯等混溶。是一种优良的极性溶剂。本产品主要用于高分子作业、气体分离工艺及电化学．特别是用来吸收天然气、石化厂合成氨原料其中的二氧化碳，还可用作增塑剂、纺丝溶剂、烯烃和芳烃萃取剂等。

毒理数据：动物实验经口服或皮肤接触均未发现中毒。大鼠经口LD50＝2，9000mg／kg。

本品应储存于阴凉、通风、干燥处，远离火源，按一般低毒化学品规定储运。

3．碳酸二乙酯：分子式CH3OCOOCH3

无色液体，稍有气味；蒸汽压1．33kPa／23．8℃；闪点25℃（可燃液体能挥发变成蒸气，跑入空气中．温度升高，挥发加快。当挥发的蒸气和空气的混合物与火源接触能够闪出火花时，把这种短暂的燃烧过程叫做闪燃，把发生闪燃的最低温度叫做闪点．闪点越低，引起火灾的危险性越大．）；熔点－43℃；沸点125．8℃；溶解性：不溶于水，可混溶于醇、酮、酯等多数有机溶剂；密度：相对密度（水＝1）1．0；相对密度（空气＝1）4．07；稳定性：稳定；危险标记7（易燃液体）；主要用途：用作溶剂及用于有机合成。