锂离子动力锂电池的规划

2020-12-15      1038 次浏览

锂离子动力锂电池规划的一个例子


本方法是根据公司市场部的要求,结合实际做的。客户的具体要求如下:8Ah25V锂离子动力锂电池要供应2个相同体积的外壳。外壳内部标准为133mmX95mmX65mm,要电池的极柱连接,正常工作电流为3A。具体规划过程如下:


3.1单体电池数量


锰酸锂离子电池的工作电压为3.7v,组装25V电池组要7节单体电池。


3.2电池容量规划


假设C等于C乘以k1


其中C为电池的计划容量;


C/电池额定容量,8.0Ah;


K1电池按电池规划安全系数,一般为1.1~1.2。


这里取min为1.1,然后将C设为8.0X1.1=8.8Ah


3.3电池标准规划


根据电池组外壳的标准,结合所需的电池数量,一个外壳放4个电池,另一个外壳放3个电池。单体电池外部标准为:130mmX60mmX22.5mm(包括极柱),电池外壳外部标准为:120mmX60mmX22.5mm。考虑到电源电池对安全性能的高要求,在外壳上预留防爆孔,作为防止电池在非正常情况下发生爆炸的装置。


3.4密度规划极为片面


一般情况下,锰酸锂正活性物质的比容量为90mAh/g,碳负活性物质的比容量为330mAh/g。这个方法是根据负活性物质的剩余10%来计算的,所以正活性物质和负活性物质的用量如下:


W+=8800/90=97.8W-=8800*(1+10%)=29.3g/330


根据试验数据和实践相关经验,在锰酸锂动力锂电池中,正极密度一般为440g/m2,对应的负极密度为145g/m2。


3.5极点高度规划


杆的高度考虑的应该注意以下方面:杆的顶部应该有一定的空间,为了防止充电时电池内部压力的新增,加上足够的空间范围,一般负极的高度是2~4毫米高于阳极,高度为2~4毫米的差距高于阴极。总结以上要素,结合电池外壳标准,承认电池正极板高度为102mm,负极板高度为106mm,间隙高度为110mm。


3.6计算极片长度


阳性活性物质含量为92%,极片长度为:L=27.8/0.92/442/0.102=2.369m


根据实际操作要求,将正极分为四段。每段长度为600mm。焊条耳应留出一定的空白区域。考虑到负极应完全被正极覆盖,所以负极短膜材料的长度为610mm,空白铜填充的长度应根据实际要求交待。


3.7片厚入院


结合测试数据和实际操作相关经验,压实密度的锰酸锂正极数据大约是2.6,石墨碳粉的压实密度约为1.5,所以正极片的厚度在这个计划约185米,和负电极片的厚度约为110米。


3.8卷针规划


动力锂电池的卷针根据电池的形状可分为圆形卷针、方形卷针和椭圆形卷针。因为计划的电池是方形电池,所以选择方形线圈针。根据电池的详细尺,结合实践相关经验,线圈针的宽度为40mm,厚度为1mm。


3.9标准承认有隔阂


间隙长度一般是负极的2倍,宽度比极板的高度长2~4mm。结合动力锂电池的安全功能要求,本方法选用厚度为35米的三层PP/PE/PP间隙。


3.10电解液忏悔


目前,锂离子动力锂电池普遍采用1mol/L的LiPF3/ec-dmc-emc(1:1:1)。锂钴酸电池的功耗为3.5~4g/Ah,而卵黄鲤鱼电池的功耗为5.5~6g/Ah。


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