鋰離子動力電池的規(guī)劃
來源：寶鄂實業(yè)
2020-02-10 15:43
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鋰離子動力電池規(guī)劃的一個例子
本方案是根據(jù)公司市場部的要求，結(jié)合實際做的。客戶的具體要求如下:8Ah 25V鋰離子動力電池需要提供2個相同體積的外殼。外殼內(nèi)部標(biāo)準為133mm X 95mmX 65mm，需要電池的極柱連接，正常工作電流為3A。具體規(guī)劃過程如下:
3.1單體電池數(shù)量
錳酸鋰電池的工作電壓為3.7v，組裝25V電池組需要7節(jié)單體電池。
3.2電池容量規(guī)劃
假設(shè)C等于C乘以k1
其中C為電池的計劃容量;
C/電池額定容量，8.0Ah;
K1電池按電池規(guī)劃安全系數(shù)，一般為1.1~ 1.2。
這里取min為1.1，然后將C設(shè)為8.0X 1.1=8.8Ah
3.3電池標(biāo)準規(guī)劃
根據(jù)電池組外殼的標(biāo)準，結(jié)合所需的電池數(shù)量，一個外殼放4個電池，另一個外殼放3個電池。單體電池外部標(biāo)準為:130mmX 60mmX 22.5mm(包括極柱)，電池外殼外部標(biāo)準為:120mmX 60mmX 22.5mm?？紤]到電源電池對安全性能的高要求，在外殼上預(yù)留防爆孔，作為防止電池在非正常情況下發(fā)生爆炸的裝置。
3.4密度規(guī)劃極為片面
一般情況下，錳酸鋰正活性物質(zhì)的比容量為90mAh/g，碳負活性物質(zhì)的比容量為330mAh/g。這個方案是根據(jù)負活性物質(zhì)的剩余10%來計算的，所以正活性物質(zhì)和負活性物質(zhì)的用量如下:
W + = 8800/90 = 97.8 W - = 8800 * (1 + 10%) = 29.3 g / 330
根據(jù)試驗數(shù)據(jù)和實踐經(jīng)驗，在錳酸鋰動力電池中，正極密度一般為440g/m2，對應(yīng)的負極密度為145g/m2。
3.5極點高度規(guī)劃
桿的高度考慮的應(yīng)該注意以下方面:桿的頂部應(yīng)該有一定的空間,為了防止充電時電池內(nèi)部壓力的增加,加上足夠的空間范圍,一般負極的高度是2 ~ 4毫米高于陽極,高度為2 ~ 4毫米的差距高于陰極。總結(jié)以上要素，結(jié)合電池外殼標(biāo)準，承認電池正極板高度為102mm，負極板高度為106mm，間隙高度為110mm。
3.6計算極片長度
陽性活性物質(zhì)含量為92%，極片長度為:L =27.8/0.92/442/0.102 =2.369m
根據(jù)實際操作要求，將正極分為四段。每段長度為600mm。焊條耳應(yīng)留出一定的空白區(qū)域。考慮到負極應(yīng)完全被正極覆蓋，所以負極短膜材料的長度為610mm，空白銅填充的長度應(yīng)根據(jù)實際要求交待。
3.7片厚入院
結(jié)合測試數(shù)據(jù)和實際操作經(jīng)驗,壓實密度的錳酸鋰正極數(shù)據(jù)大約是2.6,石墨碳粉的壓實密度約為1.5,所以正極片的厚度在這個計劃約185米,和負電極片的厚度約為110米。
3.8卷針規(guī)劃
動力電池的卷針根據(jù)電池的形狀可分為圓形卷針、方形卷針和橢圓形卷針。因為計劃的電池是方形電池，所以選擇方形線圈針。根據(jù)電池的詳細尺，結(jié)合實踐經(jīng)驗，線圈針的寬度為40mm，厚度為1mm。
3.9標(biāo)準承認有隔閡
間隙長度一般是負極的2倍，寬度比極板的高度長2~4mm。結(jié)合動力電池的安全功能要求，本方案選用厚度為35米的三層PP/PE/PP間隙。
3.10電解液懺悔
目前，鋰離子動力電池普遍采用1mol/L的LiPF3/ ec-dmc-emc(1:1:1)。鋰鈷酸電池的功耗為3.5~4g/Ah，而卵黃鯉魚電池的功耗為5.5~6g/Ah。
