我正在设计一个带有小型锂聚合物电池（4x12x30 mm，120 mA-h）的设备。看起来像这样：
我听说有一个经验法则是，电池盒中的电池空间应该比标称尺寸大 10% 左右（我想主要是厚度），以允许扩展。额外的 10% 似乎相当大。
这个经验法则从何而来？是否有官方建议将锂聚合物电池放入多大的隔间？
这些电池在正常使用中会膨胀和收缩多少？例如在充电/放电循环期间，在正常温度范围内（-20C 至 60C）的温度循环等。
如果电池在发生故障的情况下位于刚性隔间中会怎样？如果电池内部短路，电池会“膨胀”是很常见的，但如果电池位于防止膨胀的隔间中会发生什么？（假设隔间足够坚固以承受压力的增加）压力/墙壁会使短路变得更糟，还是更好？
这篇论文测量了一个电池，他们报告说在一个充电周期内膨胀最大为 0.5%：
在电池的整个生命周期内，膨胀超过 1.5%
人们可以将这些数字用作基线，但要使这些测量达到合理的程度并不难。由于电池是由不同的阳极\阴极和电解质组合制成的，这些组合因制造商而异，因此明智的做法是咨询制造商的膨胀情况或对其进行测量。
如果你真的想知道你的电池膨胀了多少，拿一个千分尺测量它的放电量，然后测量它充满电，看看有什么区别。测量最大放电下的电池，因为电池会随着热膨胀而膨胀。给自己额外的余量，以解决电池和制造公差的差异。
如果细胞比外部受热，它们的中间也会膨胀得更多。因此，请确保测量单元格的中间。
应该区分由于电极本身的电化学在纳米级（由 lapto2d 提出）和袋型电池的“电池膨胀/膨胀”（由 K.Krull 提出）导致的不可避免的电极膨胀/收缩，因为电解质分解/放气，这是电池故障和/或制造质量差的标志。
关于膨胀，有几种理论，但似乎主要原因是电池长时间处于接近过度放电状态时一些电解质分解和金属堆积。
制造问题与生产过程有关，其中电池在密封之前“形成”，让电解液脱气。如果成型做得草率/太快，则卖出仍然会积聚一些气体，并且会随着时间的推移而膨胀。
显然，实践中的整体细胞扩增是这两种效应的结合，一些对制作精良的细胞的研究表明，在 50 个循环后扩增高达 4%，请参阅本出版物。
虽然 0.5%-1% 的电极厚度膨胀是自然的，并且可以/应该适应一些过大的电池仓，但过度的不可逆膨胀是灾难性故障的严重前兆。在处理客户的问题时，我开始意识到，在整个设备外壳被撕裂之前有一个压力传感器来检测这种状态是非常有益的。看来这个想法已经获得专利，US8717186B2。我强烈建议在您的设计中放置一个压力传感器。
尽管我无法与先前答案中提供的大量细节相媲美，但我认为举个例子可能会有所帮助，为什么使用这么多额外空间是有充分理由的。
Lipo 不仅在正常运行期间会随着温度和充电/放电而膨胀，而且在老化时也会膨胀。查看电解质分解以了解有关此现象的更多信息，但最终它分解为在 LiPo 内部产生气体（主要是氧气）。
只是为了让您了解您可以期待什么：我在撰写本文时测量的一个经常使用的 3.5 年旧电池从 25 毫米（根据经销商的说法，找不到数据表）扩大到近 32 毫米，超过 25% ！我猜数据表的值不像经销商的值那么乐观，但这仍然是一个实质性的增长，在设计你的产品时应该考虑到这一点。
如果电池没有膨胀的空间，则可能会发生火灾，最坏的情况下甚至会爆炸。请参阅您问题下方的评论，这已由 KH 详细描述。
