鋰離子動(dòng)力鋰電池規(guī)劃的一個(gè)例子

本方法是根據(jù)公司市場(chǎng)部的要求，結(jié)合實(shí)際做的。客戶的具體要求如下:8Ah25V鋰離子動(dòng)力鋰電池要供應(yīng)2個(gè)相同體積的外殼。外殼內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)為133mmX95mmX65mm，要電池的極柱連接，正常工作電流為3A。具體規(guī)劃過(guò)程如下:

3.1單體電池?cái)?shù)量

錳酸鋰離子電池的工作電壓為3.7v，組裝25V電池組要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(jì)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8.0X1.1=8.8Ah

3.3電池標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃

根據(jù)電池組外殼的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合所需的電池?cái)?shù)量，一個(gè)外殼放4個(gè)電池，另一個(gè)外殼放3個(gè)電池。單體電池外部標(biāo)準(zhǔn)為:130mmX60mmX22.5mm(包括極柱)，電池外殼外部標(biāo)準(zhǔn)為:120mmX60mmX22.5mm?？紤]到電源電池對(duì)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(fù)活性物質(zhì)的比容量為330mAh/g。這個(gè)方法是根據(jù)負(fù)活性物質(zhì)的剩余10%來(lái)計(jì)算的，所以正活性物質(zhì)和負(fù)活性物質(zhì)的用量如下:

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

根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)踐相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，在錳酸鋰動(dòng)力鋰電池中，正極密度一般為440g/m2，對(duì)應(yīng)的負(fù)極密度為145g/m2。

3.5極點(diǎn)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(shí)電池內(nèi)部壓力的新增,加上足夠的空間范圍,一般負(fù)極的高度是2~4毫米高于陽(yáng)極,高度為2~4毫米的差距高于陰極?？偨Y(jié)以上要素，結(jié)合電池外殼標(biāo)準(zhǔn)，承認(rèn)電池正極板高度為102mm，負(fù)極板高度為106mm，間隙高度為110mm。

3.6計(jì)算極片長(zhǎng)度

陽(yáng)性活性物質(zhì)含量為92%，極片長(zhǎng)度為:L=27.8/0.92/442/0.102=2.369m

根據(jù)實(shí)際操作要求，將正極分為四段。每段長(zhǎng)度為600mm。焊條耳應(yīng)留出一定的空白區(qū)域?？紤]到負(fù)極應(yīng)完全被正極覆蓋，所以負(fù)極短膜材料的長(zhǎng)度為610mm，空白銅填充的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)實(shí)際要求交待。

3.7片厚入院

結(jié)合測(cè)試數(shù)據(jù)和實(shí)際操作相關(guān)經(jīng)驗(yàn),壓實(shí)密度的錳酸鋰正極數(shù)據(jù)大約是2.6,石墨碳粉的壓實(shí)密度約為1.5,所以正極片的厚度在這個(gè)計(jì)劃約185米,和負(fù)電極片的厚度約為110米。

3.8卷針規(guī)劃

動(dòng)力鋰電池的卷針根據(jù)電池的形狀可分為圓形卷針、方形卷針和橢圓形卷針。因?yàn)橛?jì)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(xì)尺，結(jié)合實(shí)踐相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，線圈針的寬度為40mm，厚度為1mm。

3.9標(biāo)準(zhǔn)承認(rèn)有隔閡

間隙長(zhǎng)度一般是負(fù)極的2倍，寬度比極板的高度長(zhǎng)2~4mm。結(jié)合動(dòng)力鋰電池的安全功能要求，本方法選用厚度為35米的三層PP/PE/PP間隙。

3.10電解液懺悔

目前，鋰離子動(dòng)力鋰電池普遍采用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。