本文更新4680圆柱电池设计表,同样包括正极材料体系、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。该电池设计表根据自己的经验和掌握的信息设计,仅供参考。
正、负极材料

EXCEL表格中涉及的公式:
电池发挥克容量(mAh/g)=IF(正极不可逆容量mAh>正极对应部分负极不可逆容量mAh,正极放电克容量mAh/g,正极放电克容量mAh/g-(正极对应部分负极不可逆容量mAh-正极不可逆容量mAh)/正极活性物质量g)
效率=放电克容量/充电克容量
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
极片设计

正极极片拆解测量数据
正极:NMC811 (81.6% 镍);
溶剂型浆料制备工艺
正极单面厚度 85μm
孔隙率 30-40%(估算)
铝集流体厚度 9~10μm
假设N/P=1.1,正极双面面容量10mAh/cm^2(估算);
正极极片宽度70mm,长约3300mm;
正极总涂布面积
3300mm*70mm=231000mm^2;
预估总容量:2310cm^2*10mAh/cm^2=23.16 Ah;
铝“花”集流端盘厚度 400μm




负极极片拆解测量数据
石墨,无硅
干法电极工艺
负极单面厚度 ~121μm
铜集流体厚度 6~8μm
负极宽度72mm(推测);
负极双面面容量11mAh/cm^2;
铜“花”集流端盘厚度 260μm



卷芯设计

特斯拉4680电池规格:
型号:4680
直径:46mm
高度:80mm
容积:0.1330L
电池壳:冲压和拉拔镀镍钢或不锈钢,0.5-0.6mm厚

根据电池规格计算极片长度的方法参见:
圆柱电池极片长度估算方法
根据极片孔隙率计算电解液用量方法参见:
电池电解液用量估算方法
电池信息

电池容量测试数据
容量:2.5A 放电时 23.35Ah ~C/10
容量:20Ah,25A放电~1C
标称电压:3.7V
标称能量:86.5Wh
质量:0.355kg
电池重量能量密度:244 Wh/kg
电池体积能量密度:650 Wh/L
