高倍率锂电池极耳设计理论公式详解

来源:高倍率锂电池   2019-07-17  阅读数:

一般的,高倍率锂电池正负极端是通过内部镍极耳(铜镀镍)或铝极耳分别与负极、正极盖帽连接。当然,高倍率锂电池极耳的设计对过流能力有着重要影响,下面介绍一下高倍率锂电池极耳设计理论:

一、高倍率锂电池极耳材质理论参数

(1)镍极耳的安全载流值为11-13A/mm2,镍的电导率在140000 S/cm,熔点在 1200℃~1400℃。

高倍率锂电池镍极耳的过流能力表

(2)铜极耳的安全载流值5-8A/mm2,铜的电导率在584000 S/cm,熔点在 ≈1000℃。

(3)铝极耳的安全载流值3-5A/mm2,镍的电导率在369000 S/cm熔点在 ≈660℃。

二、高倍率锂电池极耳的几何位对阻抗影响理论设计

集流体(箔材)过流离极耳越远,过电流过弱;

平均电流值为集流体一半,简单说有效阻抗Reff为集流体阻抗值Ro一半

Reff=Rc/2 或 Ra/2

其中

①   Rc为正集流体阻抗值

②   Ra为负集流体阻抗值

 

(1)极耳位于极片中间位

E=(I/2)^2*(Ro/4)+(I/2)^2*(Ro/4)= I^2*(1/8)Ro= I^2*Reff

 

(2)极耳位于极片1/3位

E=(I/3)^2*(Ro/6)+(2I/3)^2*(2Ro/6)= I^2*(1/6)Ro

 

(3)单极耳位于任意位

E=I^2*[x^2*x/2+(1-x)^2*(1-x)/2]Ro

 

(4)双极耳位于任意位

E=(I/3)^2*(Ro/6)+(I/3)^2*(Ro/6)+(I/3)^2*(Ro/6)