鋰離子動力電池的設(shè)計基本步驟
來源：寶鄂實業(yè)
2020-01-14 19:34
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動力電池設(shè)計主要包括參數(shù)計算和工藝指定，具體步驟如下：
2.1、 確定組組合電池中單體數(shù)目，單體電池工作電壓與工作密度
單體電池數(shù)目
確定單體電池工作電壓與工作電流密度
根據(jù)選定系列電池的伏安曲線，確定單電池的工作電壓與工作電流密度，同時應(yīng)考慮工藝的影響，如電極結(jié)構(gòu)型式的影響。
2.2、計算電極總面積和電極數(shù)目：
根據(jù)要求的工作電流和選定的工作電流密度，計算電極總面積
根據(jù)要求的電池外形最大尺寸，選擇合適的電極尺寸，計算電極數(shù)目.
2.3、 計算電池容量
額定容量 額定容量=工作電流*工作時間
設(shè)計容量
為了保證電池的可靠性和壽命，一般設(shè)計容量比額定容量高 10%~20 %。
設(shè)計容量(Ah)= (1.1~ 1.2) 額定容量
2.4、計算電池正、負(fù)極活性物質(zhì)用量
計算控制電極的活性物質(zhì)用量
根據(jù)控制電極的活性物質(zhì)的電化當(dāng)量、設(shè)計容量以及活性物質(zhì)利用率來計算單體電池中控制電極的物質(zhì)用量。對于鋰離子動力電池而言，從安全性能和成本等因素來考慮，一般均采用正極材料作為控制電極的活性物質(zhì)。
計算非控制電極的活性物質(zhì)用量
單體電池中非控制電極活性物質(zhì)的用量，應(yīng)根據(jù)控制電極活性物質(zhì)的用量來定，為了保證電池有較好的性能，一般應(yīng)過量，通常取過剩系數(shù)為1~2 之間。 鋰離子動力電池通常采用碳負(fù)極材料過剩，過剩系數(shù)取1.1。
2.5、 計算正、負(fù)極的平均厚度
2.6 、隔膜的選擇
鋰離子電池經(jīng)常用的隔膜有單層 PE、雙層PP/PE 和三層 PP/PE/PP 等微孔膜 ，厚度有25μm、35μm和40μm等幾種規(guī)格，可根據(jù)電池的實際需要選擇。
2.7、確定電解液的濃度及用量
根據(jù)選定的電池系列特性 ，結(jié)合具體設(shè)計電池的使用條件 (如工作電流、工 作溫度等)或根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)來確定電解液的組成、濃度和用量。
2.8、 確定電池的裝配 比及單體電池殼體尺寸
電池的裝配比根據(jù)所選定的電池特性及設(shè)計電池的極片材料 、厚度等情況來確定，一般控制在80%~90%。根據(jù)用電設(shè)備對電池的要求選定電池后，再根據(jù)電池殼體材料的物理性能與機(jī)械性能 ，確定電池殼體的寬度、長度及壁厚、有無安全保護(hù)裝置等。
