(1)電極材料的理論容量

電極材料理論容量，即假定材料中鋰離子全部參與電化學(xué)反應(yīng)所能夠提供的容量，其值通過下式計算：

其中，法拉第常數(shù)(F)代表每摩爾電子所攜帶的電荷，單位C/mol，它是阿伏伽德羅數(shù)NA=6.02214×1023mol-1與元電荷e=1.602176×10-19C的積，其值為96485.3383±0.0083C/mol

故而，主流的材料理論容量計算公式如下:

LiFePO4摩爾質(zhì)量157.756g/mol，其理論容量為：

同理可得：三元材料NCM(1:1:1)(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2)摩爾質(zhì)量為96.461g/mol，其理論容量為278mAh/g,LiCoO2摩爾質(zhì)量97.8698g/mol，如果鋰離子全部脫出，其理論克容量274mAh/g.

石墨負(fù)極中，鋰嵌入量最大時，形成鋰碳層間化合物，化學(xué)式LiC6，即6個碳原子結(jié)合一個Li。6個C摩爾質(zhì)量為72.066g/mol，石墨的最大理論容量為：

對于硅負(fù)極，由5Si+22Li++22e-?Li22Si5可知，5個硅的摩爾質(zhì)量為140.430g/mol，5個硅原子結(jié)合22個Li，則硅負(fù)極的理論容量為：

這些計算值是理論的克容量，為保證材料結(jié)構(gòu)可逆，實際鋰離子脫嵌系數(shù)小于1，實際的材料的克容量為：材料實際克容量=鋰離子脫嵌系數(shù)×理論容量

(2)電池設(shè)計容量

電池設(shè)計容量=涂層面密度×活物質(zhì)比例×活物質(zhì)克容量×極片涂層面積

其中，面密度是一個關(guān)鍵的設(shè)計參數(shù)，主要在涂布和輥壓工序控制。壓實密度不變時，涂層面密度增加意味著極片厚度增加，電子傳輸距離增大，電子電阻增加，但是增加程度有限。厚極片中，鋰離子在電解液中的遷移阻抗增加是影響倍率特性的主要原因，考慮到孔隙率和孔隙的曲折連同，離子在孔隙內(nèi)的遷移距離比極片厚度多出很多倍。

(3)N/P比

負(fù)極活性物質(zhì)克容量×負(fù)極面密度×負(fù)極活性物含量比÷(正極活性物質(zhì)克容量×正極面密度×正極活性物含量比)

石墨負(fù)極類電池N/P要大于1.0，一般1.04~1.20，這主要是出于安全設(shè)計，主要為了防止負(fù)極析鋰，設(shè)計時要考慮工序能力，如涂布偏差。但是，N/P過大時，電池不可逆容量損失，導(dǎo)致電池容量偏低，電池能量密度也會降低。

而對于鈦酸鋰負(fù)極，采用正極過量設(shè)計，電池容量由鈦酸鋰負(fù)極的容量確定。正極過量設(shè)計有利于提升電池的高溫性能：高溫氣體主要來源于負(fù)極，在正極過量設(shè)計時，負(fù)極電位較低，更易于在鈦酸鋰表面形成SEI膜。

(4)涂層的壓實密度及孔隙率

在生產(chǎn)過程中，電池極片的涂層壓實密度計算公式：

而考慮到極片輥壓時，金屬箔材存在延展，輥壓后涂層的面密度通過下式計算：

涂層由活物質(zhì)相、碳膠相和孔隙組成，孔隙率計算公式：

其中，涂層的平均密度為：

(5)首效

首效=首次放電容量/首次充電容量

日常生產(chǎn)中，一般是先化成再進(jìn)行分容，化成充入一部分電，分容補(bǔ)充電后再放電，故而：

首效=分容第一次放電容量/(化成充入容量+分容補(bǔ)充電容量)

(6)能量密度

體積能量密度(Wh/L)=電池容量(mAh)×3.6(V)/(厚度(cm)*寬度(cm)*長度(cm))

質(zhì)量能量密度(Wh/KG)=電池容量(mAh)×3.6(V)/電池重量