电池设计基础知识VIP专享VIP免费

电池设计：（1）正极参数：LiCoO2活性物质比容量140mAh/g。活性物质含量0.96正极基体厚度（Al）15μ正极涂敷量（mg/cm2）35~45碾压密度（g/cm3）3.66~3.68（2）负极参数：C活性物质比容量308mAh/g。活性物质含量0.91副负极基体厚度（Cu）10μ负极涂敷量（mg/cm2）10~30碾压密度（g/cm3）1.66~1.68（3）设计N/P（负/正）：1.03（4）装配参数：极耳处封装高度≥4mm正、负极片宽度差（mm）1~3负极同隔膜宽度差（mm）2折叠层数（单/双）1~2极耳间距客户要求极耳上保护胶带层数1（5）辅助材料参数：隔膜厚度μ120μ1保护胶带厚度μ100μ终止胶带厚度μ80μ铝塑袋厚度μ113μ极耳厚度μ100μ极耳宽度mm3~4（6）设备公差：正极涂敷量公差+/-（mg/cm2）0.6负极涂敷量公差+/-（mg/cm2）0.3（7）材料系数：隔膜溶胀率0.02极组化成膨胀率0.2极组满电膨胀率0.1例：421270280mAh隔膜宽：70-7=63负极：63-2=61正极：61-2=59+1=60B卷针宽度：12-4.2-（2.6或1.5）A-B正极单面：2*12+2（倒角）AA+B=280+20/60*135*D/2*0.96*105A-B=2*12+2电池厚度=极组厚度+极组厚度/10+0.2+0.1（修正）ForExample：0520304.9=x+0.1x+0.3极组厚度为：4.2极组宽度=20-1.5=18.5注：1.5为两个折边+壳双单双单ForExample：441070（采取651321卷法）250mAh壳最长：67隔膜宽：60负极：58正极：56正极单边=2*10+2=22=A-BA+B=250+20/56*135*D/2*0.96得出A、B负极片长=正极片长极组宽度=10-1.5=8.5极组厚度=4.4-0.3/1.1=3.7如果正极极耳用镍，则会把镍电解正极：Co酸锂LiCoO2粘接剂（PVDF1300，1700）导电剂导电剂：提高电极导电性CB、KS、SS、SP、KB和LSTM。粘接剂：把活性物质和导电剂粘在铝箔上。负极：石墨活性材料石墨：MCMBP15B-HGMCF（碳纤维）天然石墨CMS导电剂：SS、SP、LSTM（负极本身导电性很好，但颗粒小，SS能把颗粒连接起来）。粘接剂：PVDF1100，SBR、CMC。隔膜：电子绝缘，离子导通（要求强度好，多孔结构，在电池温度过高时，具有闭孔特性）。孔隙度40%好联苯4.7V防过充：反应电压：PCS5.2V联苯：把隔膜孔堵住，切断电流。电解液：电池内部电化学反映的环境，主要由溶剂：（EC、DEC、DML、EML、PC、内丁脂等）注：EC：碳酸二乙烯脂；PC：低温性能，电解质（LiPF6，LiBF4，LiN（SO2CF3）2、LiN（SO2C2F5）2和功能性添加剂，如：连苯（防过充）、VC（循环寿命）、PCS（防过充）。PS：加速形成SEI膜。LiN（SO2CF3）2：金氟硫酸亚胺锂。LiN（SO2C2F5）2：能有效的抑制电极产生气体和提高温度循环等。正极反应：LiCoO2充电Li1-xCoO2+Xli++xeIFU=4.1v时，x=0.5负极反应：6C+xLi++xeLixC6过充LiCoO2不稳定分解CO2O3CO3O4容易发生爆炸。C的1g容量6个C带一个Li+72gC1molLi+72gC=1molLi+=1.69*10-19*6.23*10231gC=(1.69*10-19*6.23*1023)/72初次化成过程中：电池在0-2.5V左右时，电解液在负极表面还原，形成固态电解质界面（SEI膜：烷基碳酸锂、氧化锂、碳酸锂、氟化锂等），初次是不可逆的，如果容量占总容量的10%左右，对电池而言产生气体：乙烯、丙烯、CO2等试剂还原产生的。SEI膜：溶剂化分子离子化，让阳离子单过，阴离子挡住，正、负极表面都形成，对负极更需要，SEI膜对负极是保护，负极层状PC有个甲基是楔状，没有膜会把负极翘起，负极失效。由于电池初期的产生现象：处理方法：（1）开口排气（2）新型电解液添加剂。过充情况：产生氧气3COO2=CO3O4+O2注：3COO2不稳定。LiPF6+H2O2HF+LiF+POF3注：2HF：腐蚀性很强。设计：1、选用所用电池体系。如果高容量则采用石墨体系负极，负极材料和电解液的匹配性，如果石墨体系中不能使用大量的PC，PC量＜10%，而且要在电液中加VC。2、正、负极极片涂布参数的确定。（1）首先确定正负极可逆容量比。（2）根据电池容量、电池外形尺寸来计算极片的尺寸和涂布方式。负极少，循环差。正极少，假设C—0.2VOCV（+）-OCV（-）=4.2V应该0V4.2V-0=4.2V4.4V-02V=4.2V造成正极过充。制胶：草酸使正极表面毛化。涂布敷和温度梯度设置（烘感区）碾压：热压和冷压。冷压：初始电压高，循环下降快，寿命一致性差。热压：130℃（左右）。毛刺控制：方型70μ，原型：30μ，聚合物正极：70...