電池性能指標(biāo)及使用條件的要求,一般包括哪幾個(gè)方面?
考慮到鋰電池的正極集流體可以使用鋁箔而不發(fā)生氧化腐蝕,所以在AA型Cd/Ni電池蓋的基礎(chǔ)上,可進(jìn)行改制設(shè)計(jì)。首先,在不改變AA型Cd/Ni電池蓋的雙層結(jié)構(gòu)及外觀的情況下,用金屬鋁代替電池蓋的鍍鎳不銹鋼底層,然后把此鋁片和鍍鎳不銹鋼上層卷邊包合,使其成為一個(gè)整體,同時(shí)在它們之間放置耐壓為1/0~1.5MPa的乙丙橡膠放氣閥。通過實(shí)驗(yàn)證實(shí),改制后的電池蓋不但密封性、安全性好,而且耐腐蝕,容易和鋁制正極極耳焊接。
鋰電池設(shè)計(jì)是為滿足對(duì)象(用戶或儀器設(shè)備)的要求進(jìn)行的
因此,在進(jìn)行電池設(shè)計(jì)前,首先必須詳盡地了解對(duì)象對(duì)電池性能指標(biāo)及使用條件的要求,一般包括以下幾個(gè)方面:電池的工作電壓及要求的電壓精度;電池的工作電流,即正常放電電流和峰值電流;電池的工作時(shí)間,包括連續(xù)放電時(shí)間、使用期限或循環(huán)壽命;電池的工作環(huán)境,包括電池工作時(shí)所處狀態(tài)及環(huán)境溫度;電池的最大允許體積和重量。
現(xiàn)以生產(chǎn)方型鋰電池為例,來(lái)說明和確定選擇的電池材料組裝的AA型鋰電池的設(shè)計(jì)要求:電池在放電態(tài)下的歐姆內(nèi)阻不大于40歐;電池1C放電時(shí),視不同的正極材料而定,如LiCOO2的比容量不小于
135mA·h/g;電池2C放電容量不小于1C放電容量的96%;在前30次1C充放電循環(huán)過程中,3.6V以上的容量不小于電池總?cè)萘康?0%;在前100次1C充放電循環(huán)過程中,電池的平均每次容量衰減不大于0.06%;電池荷電時(shí)置于135℃的電爐中不發(fā)生爆炸。
按照AA型鋰電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和組裝工藝過程組裝的電池,經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試,若結(jié)果達(dá)到上述要求,說明進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、組裝工藝過程完善,在進(jìn)行不同正極材料的電池性能研究時(shí),就可按此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝過程組裝電池;若結(jié)果達(dá)不到上述要求,則說明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠合理或工藝過程不夠完善,需要進(jìn)行反復(fù)的優(yōu)化,直至實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合上述要求。
鋰電池由于其優(yōu)異的性能,被越來(lái)越多地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域,特別時(shí)一些特殊場(chǎng)合和器件,因此,對(duì)于電池的設(shè)計(jì)有時(shí)還有一些特殊的要求,比如振動(dòng)、碰撞、重物沖擊、熱沖擊、過充電、短路等。
同時(shí)還需考慮:電極材料來(lái)源;電池性能;影響電池特性的因素;電池工藝;經(jīng)濟(jì)指標(biāo);環(huán)境問題等方面的因素。
















