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电池结构与设计

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  • 卖家[上传人]:小**
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  • 上传时间:2019-07-16
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    • 1、Quality assurance Designed to power you 1 浅谈电池结构与设计 电池结构与组成 剖解电池结构与设计 锂电池设计基础 磷酸铁锂电池常规特性 EV&ESS电池相关应用 Quality assurance Designed to power you 2 正极片正极片 负极片负极片 隔离膜隔离膜 卷芯卷芯 电解液电解液 外壳外壳 正极端子正极端子 负极端子负极端子 电电 池池 2.电池组成1.电池结构图(图一) 一、电池结构及组成 Quality assurance Designed to power you 3 二、电池结构设计 圆柱形 软包方形 Quality assurance Designed to power you 4 二、电池结构设计圆柱篇 国内常用18650 Quality assurance Designed to power you 5 二、电池结构设计圆柱篇 圆柱类电池三重保护装置:PTC、CID和泄压阀 PTC是由聚合物与导电粒子等 所构成,在经过特殊加工后, 导电粒子在聚合物中构成链状 导电通路。在正常工作电流通 过时,自复保险

      2、丝呈低阻状态 (图a);当电路中有异常过 电流通过时,大电流产生热量 使聚合物迅速膨胀,切断导电 粒子构成的导电通路,自复保 险丝呈高阻状态(图b)当电 路中过电流消失后,聚合物冷 却,体积恢复正常,其中导电 粒子又重新构成导电通路,自 复保险丝又呈低阻状态(图 c)。 Quality assurance Designed to power you 6 A123普通铝壳 二、电池结构设计圆柱篇 Quality assurance Designed to power you 7 二、电池结构设计圆柱篇 日韩主流高端 Quality assurance Designed to power you 8 防爆盖(电池盖) 材质:铝、塑胶等五金组合件 电芯卷芯 电芯壳 材质:铝 (304号) 多卷芯并联极耳采用多种软硬连接方 式: 1、极耳打孔后用螺丝与机组锁定 2、极耳之间并联先用超声波焊接 3、再用激光焊点将极耳并联在一起 二、电池结构设计方形篇 铝壳10Ah Quality assurance Designed to power you 9 防爆孔 二、电池结构设计方形篇 铝壳10Ah Q

      3、uality assurance Designed to power you 10 防爆孔 铝超声柱 铝盖板 塑胶绝缘层 铝壳 二、电池结构设计方形篇 铝壳10Ah Quality assurance Designed to power you 11 Adobe Acrobat Document 二、电池结构设计方形篇 40Ah-日本汤浅日本汤浅GS结构结构 Quality assurance Designed to power you McNair 12 盖板 绝缘垫 保护结构 外壳 防短路支架 内部保险丝连接件 二、电池结构设计方形篇 60Ah-国内主流国内主流 Quality assurance Designed to power you McNair 13 二、电池结构设计方形篇 Quality assurance Designed to power you 14 类别圆柱形圆柱形软包方形软包方形 工作电压(V)3.2 自放电率13% 循环寿命2000 电芯能量密度(Wh/Kg)130142 模组能量密度(Wh/Kg)110110 需要外壳防护不需要不需要需要需要 散热良好良好

      4、一般一般 低温性能良好良好一般一般 安全防爆阀有有无无 电池失效管理有有无无 LFP不同形状电池性能对比 Quality assurance Designed to power you McNair 15 电池设计是为满足对象(用户或仪器设备)的要求进行的。因此,在进行电池 设计前,首先必须详尽地了解对象对电池性能指标及使用条件的要求,一般包 括以下几个方面: 电池的工作电压; 电池的工作电流,即正常放电电流和峰值电流、脉冲放电电流 电池的工作时间,包括连续放电时间,使用期限或循环寿命; 电池的工作环境,包括电池工作时所处状态及环境温度; 电池的最大允许体积尺寸 电池的贮存性能,电池贮存一段时间后,会因某些因素的影响使性能发生变 化,导致电池自放电;电解液泄漏;电池短路等。 电池的循环寿命,(例如,X次保持容量初始值的70%90% ) 电池的安全性,对于电池的不当使用,可能会造成电池的过热和漏液,进而 损害身体或损坏其他设备。所以在电池设计时,安全性是一个非常重要的环 节。电池的安全性考虑会在电池的理论设计之前进行,包括了材料的选择能否 符合要求,安全功能的设计是否符合要求等等。 锂电

      5、池设计基础 Quality assurance Designed to power you McNair 16 锂电池设计基础 Quality assurance Designed to power you McNair 17 锂电池设计基础 容量初步评估有效体积*体积比容量 外型结构设计 壳体设计壳体厚度:铝壳、圆柱金属壳类 防爆盖板设 绝缘片保护设计 材料选择选择合适的正负极、电解液体系进行搭配,确定设计比容量 正极材料体系:LCONCMLMOLFP 负极材料体系:石墨Sic 隔膜纸:干法湿法陶瓷 电解液:功能型电解液 集流体规格 Quality assurance Designed to power you McNair 18 锂电池设计基础 正极敷料量计算正极敷料量:设计容量/正极混料比容量 根据该型号的设计开发难度,假设一个合适的正极面密度,正极面密度 设计范围为:20.0054.00.mg/cm2 正、负极片、隔膜宽度负极宽度 正极有效敷料长度的计算正极有效敷料长度 正极片总长度 确定负极总长度负极敷料量 确定隔膜纸长度=负极片总长*2+Xmm; 试卷绕及极片长度的调整 Q

      6、uality assurance Designed to power you McNair 19 锂电池设计基础 各个技术参数的最终确定 根据试卷绕后确定的正负极片长度,极片的面密度、极片的厚度、 极组的厚度以及实际预留空间等技术参数 两侧面实际预留空间必须满足:铝壳内腔宽度-卷芯宽度0.7m 正负极耳长度以及外露长度的确定 极耳宽度的确定 注液量的确定 . N/P值N/P需1(CB),即保证在任何位置负极的容量都需大于正极的 容量,根据实际生产时正负极的涂布公差情况,制定相应的N/P值,以确 保在正极涂布最大值时、负极涂布最小值时,负极容量也是过量的 Quality assurance Designed to power you McNair 20 锂电池设计基础 设计表设计表 Quality assurance Designed to power you McNair 21 电池的安全设计,要从如下考虑: 1)材料体系的选择 2)结构设计 3)强的预防测试能力 4)严格的过程控制 5)设备的精度及自动化程度 锂电池设计基础 Quality assurance Designed to

      7、 power you 磷酸铁锂电池常规特性 放电倍率0.5C2C5C10C 放电容量10097%99%86% 1、倍率放电曲线 50% 60% 70% 80% 90% 100% 110% 120% 0246810 Capacity/% Rate/C5A 22 Quality assurance Designed to power you 2、不同温度放电曲线 放电温度-40-20-100102555 容量百分比%68%80%90%95%98%100%100% 超低温型常规型 23 磷酸铁锂电池常规特性 Quality assurance Designed to power you 3、循环寿命曲线 50% 60% 70% 80% 90% 100% 050010001500200025003000 Capacity/% Cycle Number LFP32650-5Ah-1C/1C Cycle life sample1sample2 24 磷酸铁锂电池常规特性 Quality assurance Designed to power you 4、倍率放电曲线 2000 2200 2400

      8、2600 2800 3000 3200 3400 0%20%40%60%80%100% Voltage/mv Capacity/% rate 0.5C 1C 3C 5C 10C 20C 常规型 高倍率型 25 磷酸铁锂电池常规特性 Quality assurance Designed to power you 技术参数镍镉电池镍氢电池铅酸电池磷酸铁锂电池 高温充电效率(40)90%80%90%100% 低温放电性能 (-40 ) 0.2C放电 40%40%0%40% 搁置性能(1年不维护容量保 持) 90%80%报废90% 自放电(荷电态电芯常温搁 置28天) 20%35%20%35%3%10%3%5% 5、不同类型电池对比表1 26 磷酸铁锂电池常规特性 Quality assurance Designed to power you 技术参数镍镉电池镍氢电池铅酸电池磷酸铁锂电池 工作电压V1.21.22.13.2 质量比能Wh/kg3050508040130 体积比能量Wh/L15020070210 寿命5005005003000 单位价格/寿命 1000 6122.5-3.751.

      9、5-2.5 环保有毒略有污染有毒无毒 安全性优秀好良好优秀 5、不同类型电池对比表2 27 磷酸铁锂电池常规特性 Quality assurance Designed to power you 28 EV&ESS电池相关应用 Quality assurance Designed to power you 29 EV&ESS电池相关应用 案例应用:小型车 Quality assurance Designed to power you 30 案例应用 割草机 36V20Ah、 48V20Ah、 48V112Ah EV&ESS电池相关应用 Quality assurance Designed to power you 31 Quality assurance Excellent performance 2015/4/171 Project Proposal 48V5Ah电池电池 Made By: Kevin Xiao APPD By: Kevin Xiao Quality assurance Designed to power you 76.8V 60Ah76.8V 60Ah高尔夫球车锂电池规划方案高尔夫球车锂电池规划方案 绿色能源,续航未来 2014年12月19日 案例应用 韩国高尔夫球车 韩国通讯基站48V5Ah、 48V6Ah、48V30Ah EV&ESS电池相关应用 Quality assurance Designed to power you 32 Quality assurance Excellent performance 2015/4/21 Project Proposal MC-4840LFP-U2A3 Made By: Kevin Xiao APPD By: Kevin Xiao 案例应用 赛车启动 通讯基站48V40Ah EV&ESS电池相关应用 Quality assurance Designed to power you 谢谢大家谢谢大家! 33 EV&ESS 张小满 短号666777 2015-4-17

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