解析电芯容量设计逻辑

容量是电芯设计的重中之中。首先要明确一点。容量设计一定要满足客户对电芯容量需求的最小值，而不是均值。
容量的设计要清楚几个关键的参数点：面密度，克容量，极片尺寸，箔材延展率，loding值。以上均为正极参数点。（容量和正极参数有关，负极不决定电芯容量）

一.了解决定电芯容量参数的基本定义

克容量定义：单位质量的活性物质所能释放出的电量。单位为 mAh/g。反映了活性材料本身的理论储能能力，是材料的本征属性。
特别注意：要区分理论克容量与实际克容量。（实际克容量需要去摸底，活性物质不会百分百参与反应，另外还有一些副反应；同种材料不同上下限电压实际克容量也不同）
loding值定义：从设计角度通俗理解，就是活性物质的占比（正极配方中包括活性物质，导电剂，粘结剂等物质）

特别注意：Loding值是配方设计中的关键，Loding值越大，活性物质组分越大，相应的容量越大。但loding值过大，意味着配方中其他成分减少，要综合考虑对电芯性能的影响。
面密度定义：单位面积电极片上所涂覆的活性材料涂层的总质量。常用单位为 mg/cm²或g/㎡。他反映了极片活性物质层的大小，面密度越大，单位面积活性物质载重越多，容量也就越大。
特别注意：面密度不是只有活性物质材料，还有粘结剂，导电剂等物质；面密度通常是指烘干后的重量密度，不是湿膜的重量密度。
极片尺寸：正极模切后的长宽尺寸
箔材延展率定义：箔材在辊压之后会发生一定的延展（塑性形变）
公式：延展率 = （碾压后长度 – 碾压前长度） / 碾压前长度 × 100%
特别注意：考虑延展是因为我们在设计面密度时，运用的是辊压前的涂布区设计面积，而辊压后箔材的实际面积略有增大。

二.容量的计算

容量的计算与上面介绍的参数紧密相关：
设计容量=（单面面密度*2*Loding值*克容量*正极片长度*正极片宽度）/（1+箔材延展率）*正极片层数

举个例子，某电芯设计参数，正极单面面密度180g/㎡，正极三元克容量为178mAh/g，Loding值为96.5%，正极片长度为147mm，宽度为70mm，铝箔延展为0.3%，层数为30层。
计算出容量为=【180*2*178*96.5%*（147/1000）*（70/1000）/（1+0.3%）*30】/1000=19032 mAh=19.03Ah