鋰電池包結(jié)構(gòu)設(shè)計要點和工作原理分析
來源：寶鄂實業(yè)
2019-12-22 08:25
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鋰電池包結(jié)構(gòu)設(shè)計要點：
鋰電池材料主要構(gòu)成是有正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液、外殼構(gòu)成。在鋰電池包的布置上，需要考慮以下幾個方面：
第一，要盡可能的在有限的空間內(nèi)，布置更多的電量，這樣才能達(dá)到更大的續(xù)航里程，減少充電的頻次，任何可以利用的空間，都有利于整車電量的提升。
第二，要充分考慮鋰電池包的位置對安全性能的影響，尤其是在發(fā)生碰撞、翻滾、跌落等極端情況下，電池包是否會因為很大的加速度或嚴(yán)重的擠壓變形，發(fā)生起火和爆炸，或者是否會有鋰電池包的部件進入乘客艙，引起附加傷害。
第三，要充分考慮鋰電池包的重量和形狀對整車結(jié)構(gòu)壽命的影響，因為電池包的重量通常達(dá)到數(shù)百公斤，在長時間的振動、沖擊條件下，很容易引起整車機械部分的疲勞損傷，降低壽命。
第四，要充分考慮鋰電池包的散熱條件，尤其是在高溫工作條件和高電氣載荷工作條件下，電池包會產(chǎn)生大量的熱量，如果散熱條件不理想，或者靠近熱源，會引起電池包的壽命加速衰減。
第五，考慮鋰電池包BMS管理系統(tǒng)設(shè)計，要考慮過沖，過放，過溫，檢測精度，電池均衡等，要確保電池安全可靠都是要經(jīng)過合理設(shè)計和市場印證的。
安全鋰電池包的內(nèi)部結(jié)構(gòu)要怎么設(shè)計?
所有的鋰電池包爆炸都是由短路引起的，引起短路的現(xiàn)象有過充、過放、過流、過熱，它們是通過鋰電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)而形成電池短路的。
鋰電池包逗留的正負(fù)極應(yīng)該潔凈，穿梭其間的電解液、隔膜也應(yīng)無雜質(zhì)，但在制造過程中，電解液與隔膜難以完全避免沾著金屬粉塵、銅箔或者鋁箔等碎片。當(dāng)人們使用不當(dāng)(過充、過放、過流)或者把鋰電池爆置于極端環(huán)境(過高溫度)下，鋰電池就會過熱，碎片在常溫下的安靜狀態(tài)被打破，從而會在一個較熱的電解液空間中進行熱運動。下一步，如果碎片接近了隔膜，熱的碎片將影響隔膜的隔離作用，也就造成短路。因此，現(xiàn)在有一種聚合物鋰電池以膠體電解質(zhì)代替液體電解質(zhì)，可以降低短路的概率。
鋰電池包工作原理：
鋰電池包是一種二次電池(充電電池)，主要依靠鋰離子在正負(fù)極之間的往返嵌入和脫嵌來工作，實現(xiàn)能量的存儲和釋放。
當(dāng)對電池進行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過電解液運動到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當(dāng)對電池進行放電時，嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，又運動回正極?；卣龢O的鋰離子越多，放電容量越高。
鋰電池包組成原理
?、僬龢O構(gòu)造
LiMn2O4(錳酸鋰)+導(dǎo)電劑(乙炔黑)+粘合劑(PVDF)+集流體(鋁箔)正極
