1.设计容量
为保证电池设计的可靠性和使用寿命，根据客户需要的最小容量来确定设计容量。
设计容量（mAh）= 要求的最小容量×设计系数（1）设计系数一般取1.03~1.10。
2.极片尺寸设计
根据所要设计电池的尺寸，确定单个极片的长度、宽度。
极片长度Lp：
Lp = 电池长度－A－B （2）极片宽度Wp：
Wp = 电池宽度－C （3）包尾极片的长度Lp′：
Lp′= 2Lp+ T'-1.0 （4）包尾极片的宽度Wp′：
Wp′= Wp-0.5 （5）其中：
A —系数，取值由电池的厚度T决定，当
（1）T≤3mm时，对于常规电芯A一般取值4.5mm，大电芯一般取值4.8mm；（2）3mm＜T≤4mm时，对于常规电芯A一般取值4.8mm，大电芯一般取值5.0mm；（3）4mm＜T≤5mm时，对于常规电芯A一般取值5.0mm，大电芯一般取值
5.2~
6.0mm；
（4） 5mm＜T≤6mm时，对于常规电芯A一般取值5.2mm, 大电芯一般取值
5.4~
6.0mm。
B —间隙系数，一般取值范围为3.6~4.0mm；
C —取值范围一般为2.5~2.6mm（适用于双折边）；
T'—电芯的理论叠片厚度，T'的确定见6.1节.
图1.双面极片、单面正极包尾极片示意图
3. 极片数、面密度的确定：
5. 隔膜尺寸的确定
现在使用的隔膜的规格一般为厚度0.020mm、0.022mm的，隔膜的长度Ls、宽度Lt由以下公式确定：
Ls = (Wp+0.5)×(2×N＋2) （11）Lt = Lp＋Ψ（12）其中：
Ψ—隔膜宽超出极片的长度，范围为2.0~4.0mm，一般取3.0mm.
6. 包装袋的设计
6.1槽深设计
根据叠片后电芯的厚度T'确定铝塑包装膜的槽深H，为避免铝塑包装膜的二次拉伸，冲槽深度原则上等于叠片后电芯的厚度。
T'= T
正＋T
负
+T
隔膜
（13）
= h
正×N
正
＋2h
单
＋h
负
×N
负
＋h
隔膜
×（N
负
＋1）×2（14）
H = T'±0.1（15）
注：以上计算针对单冲槽槽深设计，目前只能满足冲槽深度≤4.2mm的，对于4.2~5.0mm槽深的要依据生产上所能达到的实际尺寸。
其中：
T
正
—正极片的总厚度；
T
负
—负极片的总厚度；
T
隔膜
—叠成电芯后隔膜的总厚度，隔膜的厚度一般为0.020/0.022mm；
h
正
—正极片（双面）轧片后的厚度；
h
单
—正极单面极片轧片后的厚度；
h
负
—负极片（双面）轧片后的厚度；
N
负
—负极片的数量；
h
隔膜
—隔膜的厚度.
6.2 包装袋膜腔长度的确定
膜腔的长度与电芯的长度有以下关系：
膜腔长度 = 电芯长度-A （16）注：参数A的确定参见公式（2）.
6.3 包装袋膜腔宽度的确定
膜腔的宽度与电芯的宽度有以下关系：
膜腔宽度 = 电芯宽度-B (17)
B—系数，一般取值1.0~1.2mm.
7. 电解液量的确定
根据电池的设计容量确定电解液的加入量M
M = C
÷ξ（18）设
其中：
ξ—一般为250~300，单位mAh/g.
蓄电池容量计算部分 1、常用的蓄电池容量计算方法 （1）容量换算法（电压控制法） 按事故状态下直流负荷消耗的安时值计算容量，并按事故放电末期或其他不利条件下校验直流母线电压水平。 （2）电流换算法（阶梯负荷法） 按事故状态下直流的负荷电流和放电时间来计算容量。该方法相对于电压控制法，考虑了大电流放电后负荷减小的情况下，电池具有恢复容量的特性，该算法不需在对电池容量进行电压校验。 2、采用容量换算法计算容量 2.1 按持续放电负荷计算蓄电池容量，取电压系数Ku=0.885，则计算的单个电池的放电终止电压为： V （4-1） 蓄电池的计算容量： （4-2） 式中Cc—事故放电容量； Kcc—蓄电池容量系数； Krel—可靠系数，一般取1.40 对于阶梯型负荷，可采用分段计算法计算。以东直门车站为例，各阶段负荷分布如下图所示： 图中： I1=325.27A I2=293.45A I3=46.36A I4=13.64A m1=0.5h m2=0.5h m3=1h m4=2h 80 .1 108 220 885 .0 = ? = Ud cc s rel c K C K C=
在4个不同阶段，任意一个时期的放电容量为： （4-3） 总的负荷容量为： （4-4） 在计算分段ta 内，所需要的蓄电池容量计算值为： （4-5） 其中,容量系数Kcca 按计算分段的时间ta 决定。 通过查图 (GF 型蓄电池放电容量与放电时间的关系曲线)，对应于事故时间4小时和放电终止电压1.80V ，得出容量系数 Kcc=0.77。 分别计算n 个分段的蓄电池计算容量，然后按照其中最大者选择蓄电池，则蓄电池的容量为： (4-6) 2.2 放电电压水平的校验 (1)持续放电电压水平的校验。事故放电末期，电压将降到最低，校验是否符合要求的方法如下： 事故放电期间蓄电池的放电系数 (4-7) 式中，Cs —事故放电容量（Ah ），t —事故放电时间 通过计算出来的K 值和对应的事故放电时间，可以通过蓄电池的冲击放电曲线，求出单只电池的电压，再乘以蓄电池只数，得到蓄电池整组电压，该电压值应大于198V 。 (2)冲击放电电压水平的校验。 冲击放电过程中，放电时间极短，放电电流较大。尽管消耗电量较少，但对电压影响较大。所以，按持续放电算出蓄电池容量后，还应校验事故放电初期、末期及其他放电阶段中，在可能的大冲击放电电流作用下蓄电池组的电压水平。 mi i mi t I C =n a a i mi sa C C ...2,11 |==∑=n a Kcca KrelCsa Cca ...2,1|== Cca n a Cc max 1 =≥10 tC KrelCs K =
电压法计算锂离子电池容量 锂离子电池开路电压与电池容量的对应关系分析 先给出一个表格:如下,百分比是电池的剩余容量,右侧是对应的电池的开路电压(OCV). 100%----4.20V 90%-----4.06V 80%-----3.98V 70%-----3.92V 60%-----3.87V 50%-----3.82V 40%-----3.79V 30%-----3.77V 20%-----3.74V 10%-----3.68V 5%------3.45V 0%------3.00V 以下是这个表格的来龙去脉. 〓〓〓〓〓〓〓〓
一.首先几个概念解释: 1.OCV:open circuit voltage的缩写,开路电压. 2.锂离子电池:本篇讨论的是目前手机上普遍采用的以4.2V恒压限制充电的单节锂离子电池. 3.mAh:电池容量的计量单位,实际就是电池中可以释放为外部使用的电子的总数. 折合物理上的标准的单位就是大家熟悉的库仑. 库仑的国际标准单位为电流乘于时间的安培秒. 1mAh=0.001安培*3600秒=3.6安培秒=3.6库仑 mAh不是标准单位,但是这个单位可以很方便的用于计量和计算. 比如一颗900mAh的电池可以提供300mA恒流的持续3小时的供电能力. 4.fuel gauging:电量计量,原意是油量计量,后在电化学上被引用为电量计量的意思. 最科学的并且是最原始的电池的电量计量方法是对流经的电子流量的统计.即库仑计(coulomb count). ★要想获得锂离子电池的电量使用的正确情况,只有用库仑计.就象大家家里面的水量计量用的水表的作用原理.要计算流经的电荷的多少才能获得锂
锂离子电池正极材料理论电容量的计算 常常看见文献上说该材料的理论电容量是多少mA h/g 下面给出理论计算方法： 1mol正极材料Li离子完全脱嵌时转移的电量为96500C（96500C/mol是法拉第常数） 由单位知mAh/g指每克电极材料理论上放出的电量：1mA·h＝1×（10^-3）安培×3600秒＝3.6C 以磷酸锂铁电池LiFePO4为例： LiFePO4的分子量是157.756g/mol, 所以他的理论电容量是 96500/157.756/3.6=170 mA h/g 关于法拉第常数 法拉第常数（F）是近代科学研究中重要的物理常数，代表每摩尔电子所携带的电荷，单位C/mol，它是阿伏伽德罗数NA=6.02214×1023mol-1与元电荷e=1.602176×10-19 C的积。尤其在确定一个物质带有多少离子或者电子时这个常数非常重要。法拉第常数以麦可·法拉第命名，法拉第的研究工作对这个常数的确定有决定性的意义。 一般认为此值是96485.3383±0.0083C/mol，此值是由美国国家标准局所依据的电解实验得到的，也被认为最具有权威性。 最早法拉第常数是在推导阿伏伽德罗数时通过测量电镀时的电流强度和电镀沉积下来的银的量计算出来的。 在物理学和化学，尤其在电化学中法拉第常数是一个重要的常数。它是一个基本常数，其值只随其单位变化。在电解、电镀、燃料电池和电池等涉及到物质与它们的电荷的工艺中法拉第常数都是一个非常重要的常数。因此它也是一个非常重要的技术常数。 在计算每摩尔物质的能量变化时也需要法拉第常数，一个例子是计算一摩尔电子在电压变化时获得或者释放出的能量。在实际应用中法拉第常数用来计算一般的反应系数，比如将电压演算为自由能。 如何计算电池材料的理论容量值 C=26.8nm/M,n是电子数，m是活性物质质量，M是活性物质的分子量 电池的化成，有的采用常温化成，有的采用高温化成，这两种化成的优缺点：主要区别应该是SEI膜的厚度和致密程度吧，高温化成形成的SEI较厚但不致密，消耗的锂比较多，常温或低温形成的较薄切致密。 电池配方： 负极配方：CMS：CMC：SBR：Super-P＝94.5：2.25：2.25：1 电解液：1M-LiPF6 EC/DMC/EMC 负极设计比容量：300mAh/g 正极设计比容量：140mAh/g 充放电制度：1）恒流充电（1C，4.2V） 2）恒压充电（4.2V，20mA） 3）静置（10min） 4）恒流放电（1C，3.0V） 5）静置（10min） 6）循环（350周）
太阳能电池板与蓄电池配置计算公式 一：首先计算出电流： 如：12V蓄电池系统； 30W的灯2只，共60瓦。 电流=60W-12V= 5A 二：计算出蓄电池容量需求： 如：路灯每夜累计照明时间需要为满负载7小时(h); (如晚上8：00 开启，夜11：30 关闭1 路，凌晨4：30 开启2 路，凌晨5：30 关闭) 需要满足连续阴雨天5 天的照明需求。(5 天另加阴雨天前一夜的照明，计6 天) 蓄电池=5A X7h X(5 + 1)天=5A X42h= 210AH 另外为了防止蓄电池过充和过放，蓄电池一般充电到90%左右；放电余留20%左右。 所以210AH也只是应用中真正标准的70%左右。 三：计算出电池板的需求峰值(WP)： 路灯每夜累计照明时间需要为7小时(h); ★：电池板平均每天接受有效光照时间为小时(h) ； 最少放宽对电池板需求20%的预留额。 W- = (5A X7h X120%— WP-= WP=162(W)
光伏发电系统计算方法 光伏系统的规模和应用形式各异，如系统规模跨度很大，小到几瓦的太阳能庭院灯，大到MV级的太阳能光伏电站。其应用形式也多种多样，在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管光伏系统规模大小不一，但其组成结构和工作原理基本相同。 太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。如输出电源为交流220V或11 0V,还需要配置逆变器。各部分的作用为： （一）太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。 （二）太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保 护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项； （三）蓄电池：一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。 （四）逆变器：在很多场合，都需要提供220VAC 110VAC的交流电源。由于太阳能的直接输出一般 都是12VDC 24VDC 48VDC为能向220VAC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电 能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。在某些场合，需要使用多种电压的负载时，也要用到DC-DC逆变器，如将24VDC的电能转换成5VDC的电能（注意，不是简单的降压）。光伏系统的设计包括两个方面：容量设计和硬件设计。
光伏电站蓄电池容量的计算方法 在确定蓄电池容量时，并不是容量越大越好，一般以20%为限。因为在日照不足时，蓄电池组可能维持在部分充电状态，这种欠充电状态导致电池硫酸化增加，容量降低，寿命缩短。不合理地加大蓄电池容量，加大蓄电池容量，将增加光伏系统的成本。 在独立光伏发电系统中，对蓄电池的要求主要与当地气候和使用方式有关，因此各有不同。例如，标称容量有5h 率、24h 率、72h 率、100h 率、240h 率以及720h 率。每天的放电深度也不相同，南美的秘鲁用于“阳光计划”的蓄电池要求每天40%～50%的中等深度放电，而我国“光明工程”项目有的户用系统使用的电池只进行20%～30%左右的放电深度，日本用于航标灯的蓄电池则为小电流长时间放电。蓄电池又可分为浅循环和深循环两种类型。因此选择太阳能用蓄电池应既要经济又要可靠，不仅要防止在长期阴雨天气时导致电池的储存容量不够，达不到使用目的；又要防止电池容量选择过小，不利于正常供电，并影响其循环使用寿命，从而也限制了光伏发电系统的使用寿命；又要避免容量过大，增加成本，造成浪费。确定蓄电池容量的公式为: a K U L P F D C ????=0 C －蓄电池容量，kW ·h （Ah ）；D －最长无日期间用电时数，h ；F —蓄电池放电效率的修正系数，（通常取1.05）；PO －平均负荷容量，kW ；Ｌ为蓄电池的维修保养率，（通常取0.8）；U 为蓄电池的放电深度（通常取0.5）；Ｋα为包括逆变器等交流回路的损耗率（通常取0.7～0.8）。上式可简化为： C ＝3.75× D ×P0 这是根据平均负荷容量和最长连续无日照时的用电时数算出的蓄电池容量的简便公式。由于蓄电池容量一般以安时数表示，故蓄电池容量应该为： V Wh C Ah C )(1000)(?=' H I Ah C ?=')( C '为蓄电池容量，A ·ｈ；V 为光伏系统的电压等级（系统电压），通常为12V 、24V 、48V 、110V 或220V 。 例如，按宁波太阳能电源有限公司提供的晶体电池组件，对浙江南都电源动力股份有限公司的阀控式密封铅酸蓄电池进行选型。基本要求为：可为400W 的负载连续5天阴雨天的
UPS容量和蓄电池容量计算方法 UPS容量和蓄电池容量计算方法 蓄电池的放电时间定义为：当蓄电池以规定的放电电流进行恒流放电时，蓄电池的端电压下降到所允许的临界电压(终了电压)时所经过的时间。 UPS容量计算 P入=P出／(COSφ×ц) COSφ----功率因数（一般取0.8） P出-------额定输出功率(KVA) (注：计算时负载多为W) P入-------输入功率（KVA）（UPS容量） ц--------保险系数（一般取0.8） UPS蓄电池容量计算 电池放电电流计算： I=(S×COSφ)／(n×V×ц逆) S----------UPS额定输出容量(或实际或预期负载)（VA） ц逆-------逆变器效率（一般取0.8～0.85） n----------蓄电池只数 V---------蓄电池放电终止电压（2V电池对应1.8V；12V电池对应10.8V）COSφ---- UPS (或负载)功率因数(1～20 kVA为0.7，20～120 kVA为0.8) 艾默生UH31系列（10-20KVA）UPS电池电压240VDC（2组）20节（2组） 艾默生UL33系列（20-60KVA）UPS电池电压360VDC 12V电池30节 蓄电池容量计算 1、普通蓄电池计算（与华为计算方法相同） Q：蓄电池容量（Ah）； K：安全系数； I：负荷电流（A）； T：放电小时数（h）； η：放电容量系数； t：实际电池所在地的最低环境温度数值，有采暖设备时，按15℃考虑；无采暖设备时，按5℃考虑； α：电池温度系数，电解液温度以25℃为标准时，放电小时率≥10时，取0.006；10＞放电小时率≥1时，取0.008；＜1时，取0.01 以上公式可以简化成：
蓄电池容量的计算方法 1.蓄电池容量的计算方法 蓄电池的容量必须是以所定的电压、所定的时间可向负载提供的容量。 以下就容量计算方法进行说明： 1、计算容量的必要条件 A、放电电流 有必要明确放电过程中负载电流的增减变化和其随时间变化情况。 B、放电时间 可预期的负载的最大时间。 C、最低蓄电池温度 预先推定蓄电池放置场所的温度条件，决定蓄电池温度最低值。一般设置在室内时为50C，设置在特别寒冷地区室内时为-50C。用空调保证室内温度时按实际温度作为最低温度。 D、允许的最低电压 单格允许的最低电压（V/单格）=（负载所允许的最低电压+导线的电压损失）/串联格数 2、容量的计算公式 C= 1*[K1I1+K2（I2-I1）、、、、、、、KN（IN-IN-1）]/L
C：250C的额定放电率换算容量（AH）、、、、、、UXL电池是10HR容量。 L：对因维护系数、使用年数、使用条件的变化而引起的容量变化而使用的修正值。一般L值采用0.8。 K：由放电时间T、电池的最低使用温度、允许的最低电压而决定的容量换算时间。 I：放电电流 下标1、2、、、、N：按放电电流变化顺序依次加给T、K、I 3、容量的计算举例 A、放电电流 140A（一定） B、放电时间 30分 C、最低蓄电池温度 -550C D、允许的最低电压 1.6V/单格 按上述条件，得出K=1.1 C= 1 X1.1X140=192（AH/10HR）/0.8 所以，可使用UXL220-2。 注：上述例子是针对放电电流一定的简单的负载类型电池容量的计算。其他负载类型的计算请参考日本蓄电池工业标准[SBA6001]。 2.关于UPS容量的计算举例 计算机设备应该加装不间断电源保护，其有两个主要作用： 一是在市电中断时重要用电设备有干净纯洁的电源使用；
动力电池重要参数定义及测量计算方法 1.概述 本文档的编写主要是为了方便公司内部研发人员更加快速清楚地认识电池的一些重要特性参数及其测量计算方法。主要包括动力电池的荷电状态SOC，电池健康状态SOH，内阻R等。 此文档主要参考了动力电池的国家标准与行业标准，以及网上的一些权威资料信息，同时结合自身工作经验整合编写而成。 2.电池荷电状态SOC及估算方法 2.1 电池荷电状态SOC的定义 电池的荷电状态SOC被用来反映电池的剩余电量情况，其定义为当前可用容量占初始容量的百分比（国标）。 美国先进电池联合会（USABC）的《电动汽车电池实验手册》中将SOC定义如下：在指定的放电倍率下，电池剩余电量与等同条件下额定容量的比值。 SOC=Q O/Q N 日本本田公司的电动汽车（EV Plus）定义SOC如下： SOC = 剩余容量/(额定容量-容量衰减因子) 其中剩余容量=额定容量-净放电量-自放电量-温度补偿 动力电池的剩余电量是影响电动汽车的续驶里程和行驶性能的主要因素，准确的SOC估算可以提高电池的能量效率，延长电池的使用寿命，从而保证电动汽车更好的行驶，同时SOC也是作为电池充放
电控制和电池均衡的重要依据。 实际应用中，我们需要根据电池的可测量值如电压电流结合电池内外界影响因素（温度、寿命等）来实现电池SOC的估算算法。但是SOC受自身内部工作环境和外界多方面因素而呈非线性特性，所以要实现良好的SOC估算算法必须克服这些问题。目前，国内外在电池SOC估算上已经部分实现并运用到工程上，如安时法、内阻法、开路电压法等。这些算法共同特点是易于实现，但是对实际工况中的内外界影响因素缺乏考虑而导致适应性差，难以满足BMS对估算精度不断提高的要求。所以在考虑SOC受到多种因素影响后，一些较为复杂的算法被提出,例如：卡尔曼滤波算法、神经网络算法、模糊估计算法等新型算法，相比于之前的传统算法其计算量大，但精度更高，其中卡尔曼滤波在计算精度和适应性上都有很好的表现。 2.2几种SOC估算算法简介 （1）安时法 安时法又被称为电流积分法，也是计算电池SOC的基础。假设当前电池SOC初始值为SOC0，在经过t时间的充电或放电后SOC为： Q0是电池的额定容量，i(t)是电池充放电电流（放电为正）。 事实上，SOC定义为电池的荷电状态，而电池荷电状态就是电池电流的积分，所以理论上讲安时法是最准确的。同时，它也易于实现，只需测量电池充放电电流和时间，而在实际工程应用时，采用离散化计算公式如下：
山特UPS电源蓄电池容量和数量的计算方法 在线式Castle系列UPS电源是目前国内市场上占有率最多的不间断电源产品，因为它的产品稳定性好、价格便宜，所以很受广大用户的喜爱。很多用户在购买Castle系列UPS电源时，不知道如何配备蓄电池组，这里为大家列一个详细的行业内计算方法，供大家参考。 工具/原料 计算器 方法/步骤 1.了解UPS电源的输出功率、蓄电池逆变电压 这里以C3K为例，这是功率为3KVA电池逆变电压为96V的UPS电源。这些资料一般由公司网站或者产品资料上获取，不同型号机器电池组电压也不一样。 2.计算UPS电源的实际输出功率 UPS电源功率X 0.7 = 实际输出功率， 3KVA X 0.7 = 2.1KW（实际输出功率），2.1KW = 2100 W 。 3.计算蓄电池组的总容量 （实际输出功率/ 电池电压）X 延时时间= 蓄电池组总容量（AH） 延时时间客户自己当然最清楚了，比如需要延时8小时； （2100W / 96V）X 8H = 175AH（蓄电池组总容量） 4.蓄电池选型 这里只以常规蓄电池为参考，常规12V蓄电池规格有：12V4AH, 12V7AH,12V17AH,1 2A24AH,12V38AH,12V65AH,12V100AH，这里有个问题需要说明一下，电池串联后的容量等于一只电池的容量，但是电压升高了。比如：12V24AH X 8只= 96V 24AH（串联电池组容量） 根据第三条计算结果,电池总容量为96V 175AH，我们对照电池规格型号，要想达到175AH，必须要2组100AH的电池。 175AH / 100AH = 1.75组（取2组100AH蓄电池） 这里还有个问题需要说明一下，电池的实际容量只有标称容量的 70%—90%，电池质量差的只有60%。 2组100AH并联= 96V200AH， 96V200AH X 0.85(取平均值) = 96V170AH（接近175AH计算结果） 电池型号确定为12V100AH。
文献上说该材料的理论电容量是多少mA h/g 下面给出理论计算方法： 1mol正极材料Li离子完全脱嵌时转移的电量为96500C（96500C/mol是法拉第常数） 由单位知mAh/g指每克电极材料理论上放出的电量：1mA?h＝1×（10**－3）安培×3600秒＝3.6C 以磷酸锂铁电池LiFePO4为例： LiFePO4的分子量是157.756g/mol, 所以他的理论电容量是 96500/157.756/3.6=170 mA h/g 关于法拉第常数 法拉第常数（F）是近代科学研究中重要的物理常数，代表每摩尔电子所携带的电荷，单位C/mol，它是阿伏伽德罗数 NA=6.02214?1023mol‐1与元电荷e=1.602176?10‐19 C的积。尤其在确定一个物质带有多少离子或者电子时这个常数非常重要。法拉第常数以麦可?法拉第命名，法拉第的研究工作对这个常数的确定有决定性的意义。 一般认为此值是96485.3383±0.0083C/mol，此值是由美国国家标准局所依据的电解实验得到的，也被认为最具有权威性。 最早法拉第常数是在推导阿伏伽德罗数时通过测量电镀时的电流强度和电镀沉积下来的银的量计算出来的。 在物理学和化学，尤其在电化学中法拉第常数是一个重要的常数。它是一个基本常数，其值只随其单位变化。在电解、电镀、燃料电池和电池等涉及到物质与它们的电荷的工艺中法拉第常数都是一个非常重要的常数。因此它也是一个非常重要的技术常数。 在计算每摩尔物质的能量变化时也需要法拉第常数，一个例子是计算一摩尔电子在电压变化时获得或者释放出的能量。在实际应用中法拉第常数用来计算一般的反应系数，比如将电压演算为自由能。
估算法 1、计算蓄电池的最大放电电流值： I最大=Pcos巾/ （n*E临界*N） 注：P T UPS电源的标称输出功率 cos ? T UPS电源的输出功率因数 n T UPS逆变器的效率 E临界T蓄电池组的临界放电电压（12V电池约为10.5V , 2V电池约为 1.75V ） N T每组电池的数量 2、根据所选的蓄电池组的后备时间，查出所需的电池组的放电速率值C,然后根据： 电池组的标称容量=I最大/C 计算出电池的标称容量。 3、由于使用E临界一一电池的最低临界放电电压值，所以会导致所要求的电池组的标称容 量偏大的局面。按目前的使用经验，实际电池组的实际容量可按下面公式计算：实际电池容量（AH）=电池组的标称容量*0.75
5、修正 UPS 系统实际电池容量计算方法： 实际电池容量( AH )=功率*功率因数 *0.75/ UPS 逆变器的效率 /蓄电池组的临界放电电压/ 每组电池的数量 /放电速率 例如： 本方案 UPS 系统后备时间所需电池容量计算： 3KVA UPS 系统单机满负载后备时间为 8 小时。 注：功率 =3KVA ；功率因数 =0.8 ；UPS 逆变器的效率 =0.9 ；蓄电池组的临界放电电压 =10.5 ；每组电池的数量 =4； 8 小时放电速率 =0.12C ； ?本方案3KVAUPS 满载延时8小时所需电池容量 =3000 >0.8 >0.75电9 H0.5詔弋.12疋 396.83AH 综合上述计算，本方案配置的实际电池容量选定为400AH ,即4组共计16节12V100AH 电池。 采用恒功率法 (查表法) 这种方法比较简便，根据蓄电池恒功率放电参数可以快速准确地选出蓄电池的型号。 该方法是能量守恒定律的体现，蓄电池提供的功等于后者稍大于负荷消耗功。即： W 负荷w K*Pnc , P 负荷w P(W) 首先计算在后备时间内，每个 2v 单体电池至少应向 UPS 提供的功率 Pnc。 计算公式： 已知 P (W) ={P (VA) *Pf}/ n；Pnc=P (W) / (N*n*K ) 所以：Pnc={P (VA) *Pf}/ (n*N*n*K )
锂离子电池容量计算之 电压法 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
锂离子电池容量计算之电压法 锂离子电池开路电压与电池容量的对应关系分析 先给出一个表格:如下,百分比是电池的剩余容量,右侧是对应的电池的开路电压(OCV). 100%----4.20V 90%-----4.06V 80%-----3.98V 70%-----3.92V 60%-----3.87V 50%-----3.82V 40%-----3.79V 30%-----3.77V 20%-----3.74V 10%-----3.68V 5%------3.45V 0%------3.00V 以前发过一个"如何判断电池的剩余容量",写得不够详细,且数据不够精确. 此次整理了一下试验数据,作为上篇文章的更新. 以下是这个表格的来龙去脉. 〓〓〓〓〓〓〓〓 一.首先几个概念解释: 1.OCV:open circuit voltage的缩写,开路电压. 2.锂离子电池:本篇讨论的是目前手机上普遍采用的以4.2V恒压限制充电的单节锂离子电池. 3.mAh:电池容量的计量单位,实际就是电池中可以释放为外部使用的电子的总数. 折合物理上的标准的单位就是大家熟悉的库仑. 库仑的国际标准单位为电流乘于时间的安培秒. 1mAh=0.001安培*3600秒=3.6安培秒=3.6库仑 mAh不是标准单位,但是这个单位可以很方便的用于计量和计算. 比如一颗900mAh的电池可以提供300mA恒流的持续3小时的供电能力. 4.fuel gauging:电量计量,原意是油量计量,后在电化学上被引用为电量计量的意思. 最科学的并且是最原始的电池的电量计量方法是对流经的电子流
光伏电站蓄电池容量的计算方法 在确定蓄电池容量时，并不是容量越大越好，一般以20%为限。因为在日照不足时，蓄电池组可能维持在部分充电状态，这种欠充电状态导致电池硫酸化增加，容量降低，寿命缩短。不合理地加大蓄电池容量，加大蓄电池容量，将增加光伏系统的成本。 在独立光伏发电系统中，对蓄电池的要求主要与当地气候和使用方式有关，因此各有不同。例如，标称容量有5h 率、24h 率、72h 率、100h 率、240h 率以及720h 率。每天的放电深度也不相同，南美的秘鲁用于“阳光计划”的蓄电池要求每天40%～50%的中等深度放电，而我国“光明工程”项目有的户用系统使用的电池只进行20%～30%左右的放电深度，日本用于航标灯的蓄电池则为小电流长时间放电。蓄电池又可分为浅循环和深循环两种类型。因此选择太阳能用蓄电池应既要经济又要可靠，不仅要防止在长期阴雨天气时导致电池的储存容量不够，达不到使用目的；又要防止电池容量选择过小，不利于正常供电，并影响其循环使用寿命，从而也限制了光伏发电系统的使用寿命；又要避免容量过大，增加成本，造成浪费。确定蓄电池容量的公式为: a K U L P F D C ××××=0 (公式4-1) C －蓄电池容量，kW·h （Ah ）；D －最长无日期间用电时数，h ；F—蓄电池放电效率的修 正系数，（通常取1.05）；P O －平均负荷容量， kW ；Ｌ为蓄电池的维修保养率，（通常取0.8）；U 为蓄电池的放电深度（通常取0.5）；Ｋα为包括逆变器等交流回路的损耗率 （通常取0.7～0.8）。上式可简化为： C ＝3.75×D×P 0 这是根据平均负荷容量和最长连续无日照时的用电时数算出的蓄电池容量的简便公式。由于蓄电池容量一般以安时数表示，故蓄电池容量应该为： V Wh C Ah C )(1000)(×=′ H I Ah C ×=′)( C ′为蓄电池容量，A ·ｈ；V 为光伏系统的电压等级（系统电压） ，通常为12V 、24V 、48V 、110V 或220V 。 例如，按宁波太阳能电源有限公司提供的晶体电池组件，对浙江南都电源动力股份有限公司的阀控式密封铅酸蓄电池进行选型。基本要求为：可为400W 的负载连续5天阴雨天的
一、锂电池与锂离子电池 锂电池的特点 1、具有更高的能量重量比、能量体积比； 2、电压高，单节锂电池电压为3.6V,等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压； 3、自放电小可长时间存放，这是该电池最突出的优越性； 4、无记忆效应。锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应，所以锂电池充电前无 需放电； 5、寿命长。正常工作条件下，锂电池充/放电循环次数远大于500次； &可以快速充电。锂电池通常可以采用 0.5?1倍容量的电流充电，使充电时间缩短至1?2小时； 7、可以随意并联使用； 8、由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素，对环境无污染，是当代最先进的绿色电池； 锂离子电池具有以下优点： 1、电压高，单体电池的工作电压高达 3.6-3.9V，是Ni-Cd、Ni-H电池的3倍 2、比能量大，目前能达到的实际比能量为 100-125Wh/kg和240-300Wh/L （2倍于Ni-Cd，1.5倍于Ni-MH ），未来随着技术发展，比能量可高达150Wh/kg和 400 Wh/L 3、循环寿命长，一般均可达到500次以上，甚至1000次以上.对于小电流放电的电器，电池的使用期限将倍增电器的竞争力. 4、安全性能好，无公害，无记忆效应.作为Li-ion前身的锂电池，因金属锂易形成枝晶发生短路，缩减了其应用领域：Li-ion中不含镉、铅、汞等对环境有污染的元素：部分工艺（如烧结式）的Ni-Cd电池存在的一大弊病为记忆效应”严重束缚电池的使用，但Li-ion根本不存在这方面的问题。 5、自放电小，室温下充满电的Li-ion储存1个月后的自放电率为10%左右，大大低于 Ni-Cd 的 25-30%, Ni、MH 的 30-35%。
1.蓄电池容量的计算方法 蓄电池的容量必须是以所定的电压、所定的时间可向负载提供的容量。 以下就容量计算方法进行说明： 1、计算容量的必要条件 A、放电电流 有必要明确放电过程中负载电流的增减变化和其随时间变化情况。 B、放电时间 可预期的负载的最大时间。 C、最低蓄电池温度 预先推定蓄电池放置场所的温度条件，决定蓄电池温度最低值。一般设置在室内时为50C，设置在特别寒冷地区室内时为-50C。用空调保证室内温度时按实际温度作为最低温度。 D、允许的最低电压 单格允许的最低电压（V/单格）=（负载所允许的最低电压+导线的电压损失）/串联格数 2、容量的计算公式 C= 1*[K1I1+K2（I2-I1）、、、、、、、KN（IN-IN-1）]/L C：250C的额定放电率换算容量（AH）、、、、、、UXL电池是10HR容量。 L：对因维护系数、使用年数、使用条件的变化而引起的容量变化而使用的修正值。一般L值采用0.8。 K：由放电时间T、电池的最低使用温度、允许的最低电压而决定的容量换算时间。 I：放电电流 下标1、2、、、、N：按放电电流变化顺序依次加给T、K、I 3、容量的计算举例 A、放电电流 140A（一定） B、放电时间 30分 C、最低蓄电池温度 -550C
D、允许的最低电压 1.6V/单格 按上述条件，得出K=1.1 C= 1 X1.1X140=192（AH/10HR）/0.8 所以，可使用UXL220-2。 注：上述例子是针对放电电流一定的简单的负载类型电池容量的计算。其他负载类型的计算请参考日本蓄电池工业标准[SBA6001]。 2.关于UPS容量的计算举例 计算机设备应该加装不间断电源保护，其有两个主要作用： 一是在市电中断时重要用电设备有干净纯洁的电源使用； 二是在市电没有中断时，但是电源有杂波干扰，电压忽高忽低，频率变化频繁而影响计算机正常运行，如果经过UPS，其有稳压稳频的作用，电源干净可靠。 UPS的配置先要考虑哪些重要用电设备要做电源保护，从而计算出其负载；如PC机一般其容量为250W，计算机常用的服务器为700W，如果以PC机作为服务器一般以300W计算，HUB交换机为100W，（注意：计算容量时只能以最大负荷计算） 例如：一个计算机机房有4台PC机，一台服务器，一个网络交换机需要进行2小时电源保护， 计算如下： 1）总负载计算 4台PC机250W X 4 = 1000W 1台服务器700W X 1 = 700W 1台网络交换机100W X 1 =100W 以上合计：1800W 2）UPS容量计算 在线式UPS一般功率因数为0.8，1800W÷0.8=2250VA，考虑UPS 容量的冗余，一般以20%到30%（因为UPS的最佳工作状态就是负载70% 到80%）；所以设计推荐UPS容量应该为2250VA X 1.3 = 2925VA，从 而可以得出选用3000VA的UPS 3）品牌的选择
浅谈蓄电池容量的计算方法 发表时间：2019-03-26T09:43:00.633Z 来源：《电力设备》2018年第28期作者：邱庆臣[导读] 摘要：在工程中经常需要用到直流系统,直流系统最关键的设备是蓄电池,怎样合理的选择蓄电池的容量,做到既经济又可靠的服务于工程。 （江苏德能电力设计咨询有限公司江苏南京 200018）摘要：在工程中经常需要用到直流系统,直流系统最关键的设备是蓄电池,怎样合理的选择蓄电池的容量,做到既经济又可靠的服务于工程。基于此，本文从蓄电池容量的选择方法等方面展开了简要的论述。关键词：直流系统；蓄电池；容量我国社会经济的快速发展,基础建设也在发展,工程中需用到蓄电池设备的项目比比皆是,例如电厂、变电站、建筑工程等。在此背景之下，怎样合理选择蓄电池容量满足工程建设的需要，显得十分重要。本文介绍阶梯法和简化法两种蓄电池容量计算方法。 1、阶梯法快速计算蓄电池容量依据电力工程直流电源系统设计技术规程（DL/T5044-2014）附录C.2.3条。例如公式C.2.3-9第三阶段计算容量公式 ，可将计算容量公式理解为三个矩形面积之和与可靠系数的乘积。其中I1、I2、I3为第一、二、三阶段放电电流，Kc1、Kc2、Kc3分别为各计算阶段中全部放电时间对应的容量换算系数、各计算阶段中除第一阶段放电时间后的放电时间对应的容量换算系数、各计算阶段中除第一、二阶段放电时间后放电时间对应的容量换算系数。 各阶段面积的计算方法，将每一阶段分割为矩形，求出各矩形面积的代数和。每个矩形的高为该阶段的电流；每个矩形的长为该阶段时间轴上的时间所对应的容量换算系数的倒数。例如：某工程220直流系统蓄电池采用阀控铅酸蓄电池（胶体）（单体电压2V）放电终止电压1.87V。各阶段放电电流如下表： ①第一阶段容量计算方法：根据蓄电池类型和终止放电电压及附录C公式C.2.3-7，查规范DL/T5044-2014附录表C.3-5。1min对应的容量换算系数为0.94。 按照面积法计算：②第二阶段容量计算方法：同理根据附录C公式C.2.3-8，查规范DL/T5044-2014附录表C.3-5。29min、30min对应的容量换算系数分别为0.67、0.66。按照面积法计算： ③第三阶段容量计算方法：例如图1，同理根据附录C公式C.2.3-9及查规范DL/T5044-2014附录表C.3-5。30min、59min、60min对应的容量换算系数分别为0.66、0.46、0.45。 图1： 按照面积法计算： ④第四阶段容量计算方法：同理根据附录C公式C.2.3-10及查规范DL/T5044-2014附录表C.3-5。60min、90min、119min、120min对应的容量换算系数分别为0.45、0.37、0.292、0.290。按照面积法计算：
蓄电池容量计算方法公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
蓄电池容量计算部分 1、常用的蓄电池容量计算方法 （1）容量换算法（电压控制法） 按事故状态下直流负荷消耗的安时值计算容量，并按事故放电末期或其他不利条件下校验直流母线电压水平。 （2）电流换算法（阶梯负荷法） 按事故状态下直流的负荷电流和放电时间来计算容量。该方法相对于电压控制法，考虑了大电流放电后负荷减小的情况下，电池具有恢复容量的特性，该算法不需在对电池容量进行电压校验。 2、采用容量换算法计算容量 按持续放电负荷计算蓄电池容量，取电压系数Ku=，则计算的单个电池的放电终止电压为： V （4-1） 蓄电池的计算容量： （4-2） 式中 Cc —事故放电容量； Kcc —蓄电池容量系数； Krel —可靠系数，一般取 对于阶梯型负荷，可采用分段计算法计算。以东直门车站为例，各阶段负荷分 I1=325.27A I2=293.45A I3=46.36A I4=13.64A m1= m2= m3=1h m4=2h 80 .1108 220885.0=?=Ud cc s rel c K C K C =
在4个不同阶段，任意一个时期的放电容量为： （4-3） 总的负荷容量为： （4-4） 在计算分段ta 内，所需要的蓄电池容量计算值为： （4-5） 其中,容量系数Kcca 按计算分段的时间ta 决定。 通过查图 (GF 型蓄电池放电容量与放电时间的关系曲线)，对应于事故时间4小时和放电终止电压，得出容量系数 Kcc=。 分别计算n 个分段的蓄电池计算容量，然后按照其中最大者选择蓄电池，则蓄电池的容量为： (4-6) 放电电压水平的校验 (1)持续放电电压水平的校验。事故放电末期，电压将降到最低，校验是否符合要求的方法如下： 事故放电期间蓄电池的放电系数 (4-7) 式中，Cs —事故放电容量（Ah ），t —事故放电时间 通过计算出来的K 值和对应的事故放电时间，可以通过蓄电池的冲击放电曲线，求出单只电池的电压，再乘以蓄电池只数，得到蓄电池整组电压，该电压值应大于198V 。 (2)冲击放电电压水平的校验。 mi i mi t I C =n a a i mi sa C C ...2,11 |==∑=n a Kcca KrelCsa Cca ...2,1|== Cca n a Cc max 1 =≥10 tC KrelCs K =
电池容量专题计算 一．填空题 1．最新面世的苹果iphone5的电池容量为1440mAh，理论通话时间为480分钟（3G），则iphone5在正常通话时的工作电流为A． 2．如图所示为手机电池，铭牌上标的正常工作的电压为3.7V，电池容量为800mA?h，如图甲．此电池在充满电时贮存的电能为J．电极处略有凹陷（如图乙），可以在一定程度上防止与硬币、钥匙等金属物体接触引起从而损坏电池． 3．某型号的“HAER”手机的锂电池上标有“650mA?h 3.6V”的字样，其中“650mA?h”是指电池容量（在充电电流为650mA时，1h即可充满电），此电池充满电的过程中电流做的功是_______________J． 4．随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进入普通家庭，扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电等诸多智能功能，如表是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，机器人吸尘的工作原理是通过电机转动时内部压强，在外界作用下使杂物进入吸尘器，若扫地机器人打扫房间用了1.5h，那么消耗电能J． 项目指标参数 工作电压15V 功率30W 电池容量2000mAh 5．“华为P8”手机的电池标有“标称电压3.7V”、“电池容量2000mA?h”的字样，“标称电压”是指手机工作时的电压，该电压对人体（填“属于”或“不属于”）安全电压，“电池容量”是指电池所能容纳的最大电荷量，1mA?h=1mA×1h，则充手机一次充满电可储存的电能为J． 6．电动自行车给人们出行带来了很大的方便，同时具有对环境污染小，节约能源等优点，是人们短途出行较喜爱交通工具之一．右图是某品牌电动车，它最大运行速度可达24Km/h，额定电压36V，电动机额定功率200W，最大输出电流10A，净重20Kg，最大载重量100Kg，电池容量“20Ah”． （1）电动自行车行驶时电动机将电能转化为能． （2）若电动车正在水平公路上加速向右行驶，请在右图中画出此时后车轮受到地面的摩擦力及其力臂．
蓄电池容量计算部分、常用的蓄电池容量计算方法1 ）容量换算法（电压控制法）1（ 并按事故放按事故状态下直流负荷消耗的安时值计算容量， 电末期或其他不利条件下校验直流母线电压水平。 ）电流换算法（阶梯负荷法）2（ 该方按事故状态下直流的负荷电流和放电时间来计算容量。 电池考虑了大电流放电后负荷减小的情况下，法相对于电压控制法，具有恢复容量的特性，该算法不需在对电池容量进行电压校验。 、采用容量换算法计算容量2 ，则计算的单个按持续放电负荷计算蓄电池容量，取电压系数Ku= 电池的放电终止电压为： 0.885?220?Ud?1.80108） V （4-1 蓄电池的计算容量： CK?C srel K ccc4-2）（—事故放电容量；Cc式中 —蓄电池容量系数； Kcc —可靠系数，一般取 Krel 对于阶梯型负荷，可采用分段计算法计算。以东直门车站为例，各阶
I段负荷分布如下图所示：图中 I2 I1=325.27A I2=293.45A I3=46.36A I4=13.64AI3 m1=I4 m2=m3m1m2m4 m3=1h m4=2h tC?I miimi在4个不同阶段，任意一个时期的放电容量为： （4-3）
总的负荷容量为： a?|C?C n...,a?1sa2mi1i?）4-4（． 在计算分段ta内，所需要的蓄电池容量计算值为： KrelCsa|a?1,2...nCca?Kcca ）（4-5 决定。按计算分段的时间ta其中,容量系数Kcca ，对应于事型蓄电池放电容量与放电时间的关系曲线)通过查图 (GF 4小时和放电终止电压，得出容量系数故时间 。 Kcc= 然后按照其中最大者选择蓄个分段的蓄电池计算容量，分别计算 n n Cca max?Cc1a?电池，则蓄电池的容量为： (4-6) 放电电压水平的校验 持续放电电压水平的校验。事故放电末期，电压将降到最低， (1) 校验是否符合要求的方法如下： KrelCs?K tC10事故放电期间蓄电池的放电系数 (4-7) —事故放电时间tAh），—事故放电容量（式中， Cs 可以通过蓄电池的冲值和对应的事故放电时间，K通过计算出来的 击放电曲线，求出单只电池的电压，再乘以蓄电池只数，得到蓄电池 整组电压，该电压值应大于198V。
如何计算电池材料的理论容量值 时间：2009-03-22 C=26.8nm/M,n是电子数，m是活性物质质量，M是活性物质的分子量 电池的化成，有的采用常温化成，有的采用高温化成，这两种化成的优缺点： 主要区别应该是SEI膜的厚度和致密程度吧，高温化成形成的SEI较厚但不致密，消耗的锂比较多，常温或低温形成的较薄切致密。 电池配方： 负极配方：CMS：CMC：SBR：Super-P＝94.5：2.25：2.25：1 电解液：1M-LiPF6 EC/DMC/EMC 负极设计比容量：300mAh/g 正极设计比容量：140mAh/g 充放电制度：1）恒流充电（1C，4.2V） 2）恒压充电（4.2V，20mA） 3）静置（10min） 4）恒流放电（1C，3.0V） 5）静置（10min） 6）循环（350周） 聚合物在溶剂中的溶解要遵循三原则（极性相似原则，溶剂化原则，内聚能密度相近原则），此三原则结合聚合物和溶剂的“溶度参数”值，是选择聚合物良溶剂的依据。PVDF/NMP 原本是很好的聚合物/溶剂搭配，但NMP是高极性溶剂，与水的亲和力很好，所以极易吸潮，随着NMP中水份含量的增加，形成的NMP/水混合溶剂的“溶度参数”、极性、溶剂化能力等都发生漂移，而PVDF的相应值并无变化，PVDF/NMP粘合剂溶液体系随含水量的增加，渐渐变得不稳定，含水量达一定值时，PVDF可以从溶液中析出，在这一过程中溶液的性质，包括粘度、粘结性能等都会产生变化。向PVDF/NMP溶液中滴加水，局部形成不良溶剂环境，必会有PVDF析出。 不同的配料工艺以和相应的配方相结合，提供了一个普通配方： LiCoO2:92% 导电石墨：2.5% 导电剂：2.5% PVDF:3.0% 正极活性材料80%，乙炔黑10%，PVDF10%。 企业配方： 钴酸锂94% 导电剂1% 导电剂2 % PVDF 3% 负极表面的SEI膜大致可以认为是电解液的有机溶剂被还原分解所得到的不溶性产物附着在电极表面的结果，不同的负极材料会有一定的差别，但大致认为是有：碳酸锂，烷基酯锂，氢氧化锂等组成，当然也有盐的分解产物，另外还有一些聚合物等。一般认为对于金属锂，负极在首次嵌锂时形成SEI膜，形成电压为1.5V开始（相对于金属锂），在0.8V附近大量形成，到0.2V左右基本完成。另外研究表明，首次嵌锂时为SEI膜形成的主要步骤，后序5周内都有SEI膜的形成过程，但量很少。此外SEI膜并非一成不变，在充放电过程中会有少许的变化，主要是部分有机物会发生可逆的变化。此外不同的电流密度，不同的电极表面所形成的SEI膜的组成少有差别。 正极表面的SEI膜少，以前关注很少，目前好像关注度在上升。有一种观点认为是电解液的氧化产物沉积的结果，另一种观点是由于负极表面的SEI膜部分溶解后在正极表面沉积的结果。相对来说，电解液在正极表面氧化沉积的证据不多，当然也不排除是由于量少而目前的仪器精度无法达到的情况 为什么负极要用铜箔而正极要用铝箔 1、采用两者做集流体都是因为两者导电性好,质地比较软(可能这也会有利于粘结)，也