鋰電池的設(shè)計(jì)與研發(fā)培訓(xùn)教材課件

鋰電池的設(shè)計(jì)與研發(fā)深圳市鐳煜科技有限公司整理發(fā)布鋰電池的設(shè)計(jì)與研發(fā)深圳市鐳煜科技有限公司整理發(fā)布主要內(nèi)容第一部分：基礎(chǔ)篇一電池基本結(jié)構(gòu)、原理二電池種類(lèi)三電池功能特點(diǎn)四電池的用途五電池的常用術(shù)語(yǔ)主要內(nèi)容第一部分：基礎(chǔ)篇第二部分：設(shè)計(jì)篇一電池設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)二設(shè)計(jì)思路三尺寸設(shè)計(jì)四安全性能設(shè)計(jì)第二部分：設(shè)計(jì)篇第三部分：研發(fā)篇目前研發(fā)的主要方向電池研發(fā)成果的必要條件研發(fā)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)第三部分：研發(fā)篇第一部分基礎(chǔ)篇一鋰電池基本結(jié)構(gòu)、原理電池的結(jié)構(gòu)組成（六大組成）正極負(fù)極隔膜鋁鎳帶電解液殼體第一部分基礎(chǔ)篇一鋰電池基本結(jié)構(gòu)、原理電池原理：電池原理：根據(jù)材料分：鈷系錳系鐵系電池根據(jù)殼體分：鋼殼鋁殼軟包電池根據(jù)功能分：常規(guī)倍率動(dòng)力電池根據(jù)使用環(huán)境分：低溫高溫電池根據(jù)形狀分：方形圓柱其他：折疊彎曲異型鋰電池種類(lèi)根據(jù)材料分：鈷系錳系鐵系電池鋰電池種類(lèi)電池功能特點(diǎn)一比容量高酸鎘鎳鋰354150-80120-160140-180Wh/kg

二電壓高三體積小重量輕（24V相當(dāng)于市面上鉛酸電池的1/7重量，36V電池重量?jī)H3KG,相當(dāng)于市面上鉛酸電池的1/6重量.）四長(zhǎng)循環(huán)五自放電小六無(wú)記憶效應(yīng)七無(wú)污染環(huán)保電池功能特點(diǎn)一比容量高酸鎘鎳鋰354電池的用途

移動(dòng)電話、MP3MP4藍(lán)牙筆記本電腦、小型攝像機(jī)、電動(dòng)工具電動(dòng)車(chē)、UPS備用電源，軍事用途等等.凡是能用電的設(shè)備基本上都能用上??！電池的用途移動(dòng)電話、MP3MP4藍(lán)牙筆記本電腦鋰電池的常用術(shù)語(yǔ)1容量（放電容量充電容量額定容量設(shè)計(jì)容量標(biāo)稱(chēng)容量平臺(tái)容量）2電壓（標(biāo)稱(chēng)電壓開(kāi)路電壓閉路電壓平臺(tái)電壓上限電壓截止電壓中值電壓平均電壓）3內(nèi)阻（極化內(nèi)阻歐姆內(nèi)阻靜態(tài)內(nèi)阻動(dòng)態(tài)內(nèi)阻）鋰電池的常用術(shù)語(yǔ)1容量（放電容量充電容量額定容量4恒流充電5恒流放電6擱置7循環(huán)8活化9化成10分容11自放電12放電率13荷保持14記憶效應(yīng)

15放電電流16貯存壽命

17過(guò)充18過(guò)放19短路20自放電21倍率4恒流充電13荷保持第二部分：設(shè)計(jì)篇設(shè)計(jì)的目的：滿足客戶的要求！客戶的常見(jiàn)要求有哪些？容量電壓內(nèi)阻尺寸平臺(tái)循環(huán)第二部分：設(shè)計(jì)篇設(shè)計(jì)的目的：滿足客戶的要求！一電池設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù):型號(hào)：電池外殼的尺寸433450A容量：電池的1C的放電容量800mAh面密度：?jiǎn)挝幻娣e的敷料重量42mg/cm2克容量：?jiǎn)挝恢亓康幕钚晕镔|(zhì)釋放的容量值142mAh/g壓實(shí)密度：?jiǎn)挝惑w積的敷料重量3.8g/cm3鋁鎳帶寬：mm隔膜厚度：mm一電池設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù):銅鋁箔厚度*寬度：mm*mm輥壓厚度：mm卷針寬：mm正負(fù)極容量比:%銅鋁箔厚度*寬度：mm*mm工藝設(shè)計(jì)主體材料的選用：正極材料：四高三穩(wěn)一保一低價(jià)

1比容量高

2電壓高

3可逆容量高

4擴(kuò)散率高

5平臺(tái)穩(wěn)

6結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

7化學(xué)穩(wěn)定

8環(huán)保

9便宜電池的設(shè)計(jì)，最基本的就是要對(duì)所用的材料要求及性能必須了解工藝設(shè)計(jì)主體材料的選用：電池的設(shè)計(jì)，最基本的就是要對(duì)所用的材負(fù)極材料：

1比容量高

2比表面積小振實(shí)高

3結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

4可逆容量高

5電位高

6化學(xué)穩(wěn)定性好，

7環(huán)保

8便宜負(fù)極材料：電解液1良好的化學(xué)穩(wěn)定性與電池的正負(fù)極活性物質(zhì)和集流體不發(fā)生化學(xué)反應(yīng);2比較寬的電化學(xué)穩(wěn)定窗口（電壓）3較高的離子電導(dǎo)率，較低的電子電導(dǎo)率;4具有良好的成膜特性，在炭負(fù)極材料表面形成致密穩(wěn)定的鈍化膜;5合適的溫度范圍(高沸點(diǎn)一低熔點(diǎn));6安全低毒，無(wú)環(huán)境污染。7便宜

電解液1良好的化學(xué)穩(wěn)定性與電池的正負(fù)極活性物質(zhì)和集流體不發(fā)隔膜1化學(xué)、電化學(xué)穩(wěn)定性2機(jī)械性能（刺穿拉伸）3反復(fù)充放電過(guò)程中對(duì)電解液保持高度浸潤(rùn)性，4隔膜材料與電極之間的界面相容性、5隔膜對(duì)電解質(zhì)的保持性6閉孔溫度低（120-135）7熔點(diǎn)要高（大于165）隔膜1化學(xué)、電化學(xué)穩(wěn)定性鋁鎳帶1過(guò)流密度大2不易氧化3與電池內(nèi)部物質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)鋁鎳帶1過(guò)流密度大工藝設(shè)計(jì)思路電池的設(shè)計(jì)，最重要的是能符合客戶的要求，針對(duì)不同的用途，功能，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的電池。目前常見(jiàn)的電子產(chǎn)品有：藍(lán)牙耳機(jī)MP3-MP4普通手機(jī)3G手機(jī)筆記本航模玩具電動(dòng)工具電動(dòng)自行車(chē)。對(duì)于不同的產(chǎn)品，在其電池的設(shè)計(jì)上我們可以從幾個(gè)方面來(lái)考慮：1安全無(wú)論是用于那方面的電池，首當(dāng)其充是的安全，確保電池在使用和儲(chǔ)存過(guò)程中的安全，不高熱不起火不爆炸。高熱燙傷，起火燒傷，爆炸更危險(xiǎn)??！

。工藝設(shè)計(jì)思路電池的設(shè)計(jì)，最重要的是能符合客戶的要求，針對(duì)不同2容量（功率）即能夠支持電器設(shè)備一次持續(xù)工作的時(shí)間要求，比如：手機(jī)要求一次充電，能使用三天，航模玩具飛機(jī)一次能飛3分鐘等。3平臺(tái)要求電池一次放電某一電壓值以上持續(xù)放電的時(shí)間，比如：手機(jī)電池放電到3.6V后，自動(dòng)關(guān)機(jī)，就要求我們的電池3.6V電壓平臺(tái)的時(shí)間越長(zhǎng)越好，在選用正極材料時(shí)，會(huì)根據(jù)材料的特性來(lái)滿足這一要求。

4使用環(huán)境電池在不同的使用環(huán)境中，性能的發(fā)揮有很大的影響，比高溫70℃與低溫-20℃放出的容量有很大的差距。所以在設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)使用環(huán)境來(lái)選擇所需的材料（正極料電解液等）2容量（功率）5工作時(shí)峰值與持續(xù)電流用電器在不同的工作時(shí)間，輸出電流有所不同，因此就得根據(jù)不同的電流值來(lái)選用材料，比如：放電電流大的電池，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)，就得考慮面密度大小，電解液種類(lèi)，極耳數(shù)量，點(diǎn)焊點(diǎn)的數(shù)量，極耳種類(lèi)，引線的過(guò)流等等。6尺寸要求現(xiàn)在各類(lèi)普通電子產(chǎn)品都趨向輕而薄的觀念，比如：手機(jī)超薄MP3-MP4也是薄而輕，藍(lán)牙耳機(jī)更是小。所以在電池的設(shè)計(jì)上更要求我們開(kāi)發(fā)一些克比容量高，壓實(shí)高的新材料，來(lái)滿足產(chǎn)品的需要。5工作時(shí)峰值與持續(xù)電流長(zhǎng)循環(huán)7循環(huán)性能8BMS（電源管理系統(tǒng)）的合理選用作為鋰電池，我們?cè)谑褂脮r(shí)，必須選用合理的BMS來(lái)對(duì)電池進(jìn)行一系列的保持，如：過(guò)充過(guò)放，過(guò)流短路均衡過(guò)溫。好的BMS能使電池的使用壽命得以正常發(fā)揮。

9成本除了以上的考慮因素之外，成本也是在設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)為考慮的，因?yàn)檫@關(guān)系到設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品，客戶所能接受的價(jià)格是否有利可賺！?。。∮米畹偷某杀?，做出滿足客戶要求的產(chǎn)品。除了利潤(rùn)，一切都是假的！！長(zhǎng)循環(huán)除了利潤(rùn)，一切都是假的?。〕Ｒ?jiàn)鋰電池的使用參數(shù)：常見(jiàn)鋰電池的使用參數(shù)：

常見(jiàn)電池設(shè)計(jì)時(shí)不同的要求

常見(jiàn)電池設(shè)計(jì)時(shí)不同的要求

現(xiàn)對(duì)常識(shí)、參數(shù)、材料以及設(shè)計(jì)思路都有了一定的了解，下一步進(jìn)行實(shí)際的尺寸工藝設(shè)計(jì)現(xiàn)對(duì)常識(shí)、參數(shù)、材料以及設(shè)計(jì)思路都有了一定的了解尺寸設(shè)計(jì)下面以實(shí)際的電池型號(hào)來(lái)進(jìn)行講解：尺寸：電池型號(hào)：523450A1000mAh鈷酸鋰材料

電池厚度5.2mm，電池寬度34mm，電池高度50mm

尺寸設(shè)計(jì)下面以實(shí)際的電池型號(hào)來(lái)進(jìn)行講解：第一步、列出相關(guān)的固定的參數(shù)：正極克容量：142mAh/g負(fù)極克容量：330mAh/g

正極壓實(shí)密度：3.8g/cm3

負(fù)極壓實(shí)密度：1.55g/cm3

正極鈷酸鋰比例：94%負(fù)極石墨粉比例94%

隔膜厚度：0.016極耳寬：4mm

對(duì)于一種體系，有的參數(shù)是固定的，在設(shè)計(jì)時(shí)只要套進(jìn)去就行了！??！第一步、列出相關(guān)的固定的參數(shù)：對(duì)于一種體系，有的參數(shù)是固定1、小電池，一個(gè)卷芯，那么卷心最大厚度：=電池厚度-殼體厚度=5.2-0.2*2=4.8mm（一般鋁殼厚度為0.2-0.3，不同地方可能不一樣，但關(guān)系不大）

2、卷芯高度，除去頂蓋1mm，底蓋0.5mm，塑料隔圈1.5mm，預(yù)留空間1mm，那么卷芯高度=50-1-0.5-1.5-1=46mm

也就是說(shuō)，隔膜可以是44mm寬。一般我們做鋁殼的話，可能選20um的隔膜，做大電池的話，隔膜就可能厚點(diǎn)，大概25um到35um都有。

3、負(fù)極寬度，負(fù)極肯定比隔膜窄，可以是1mm，也可以是2mm，看你怎么留了，在此假設(shè)2mm，那么負(fù)極寬度為42mm。（在做一些大型號(hào)電池時(shí)可適當(dāng)加寬3-4mm)

4、負(fù)極包住正極，那么正極比負(fù)極窄，1-3mm，因?yàn)槭切‰姵兀覀冞x1mm，正極寬度=44-1=43mm。

第二步進(jìn)行設(shè)計(jì)之旅：1、小電池，一個(gè)卷芯，那么卷心最大厚度：=電池厚度5、下面按照經(jīng)驗(yàn)，假設(shè)正極雙面密度=40.5mg/cm2，正極克容量140mAh/g,活性物質(zhì)比例94%；負(fù)極克容量320mAh/g，活性物質(zhì)比例94%。安全系數(shù)=1.03（也可以更高，1.1）

那么我們可以計(jì)算出：負(fù)極雙面密度=40.5*140*94%/（320*94%）*1.05=18.45mg/cm2

6、正極材料可以壓到3.8g/cm3；負(fù)極可以做到1.6g/cm3；鋁箔12um，銅箔12um。

7、那么可以計(jì)算出正負(fù)極厚度：正極片厚度40.5/3.8*10+16=119um，負(fù)極片厚度=18.45/1.6+10=127um；

8、那么，卷繞一圈，有2層，單層厚度=正極厚度+負(fù)極厚度+2層隔膜厚度=119+127+16*2=278um，

5、下面按照經(jīng)驗(yàn)，假設(shè)正極雙面密度=40.5mg/cm2，正9、可見(jiàn)，總卷繞卷數(shù)=卷芯厚度/（單層厚度*2）=4.8*90%/（278/1000）=15.5圈，經(jīng)取整：即負(fù)極有15折，正極16折

（90%為電池厚度的預(yù)留空間，厚度大小取值也不同，主要看材料的厚度反彈來(lái)定）

10、計(jì)算卷針尺寸，卷針寬度=卷芯寬度-卷芯厚度-2=（34-0.20*2）-4.8）*92%=27mm

11、計(jì)算正極片長(zhǎng)度：正極長(zhǎng)=（層數(shù)-2）*雙層卷繞厚度+卷針寬+卷針厚度+一層卷繞厚+卷針寬度）*（層數(shù)-1）/2+卷針寬-厚度/2=（（16-2）*0..278*2+（27+27+0.5+0.262））*（16-1）/2+27-5.2/2=505mm，試卷時(shí)，微調(diào)尺寸。

計(jì)算負(fù)極長(zhǎng)度：負(fù)極=正極長(zhǎng)-針寬-尾刮粉位-10

9、可見(jiàn)，總卷繞卷數(shù)=卷芯厚度/（單層厚度*2）=4.8*913極耳寬度與厚度，小電池，極耳0.1*4mm基本就夠了14極片刮粉位：A＝10B＝卷針寬*2.7+3C=D+4*2D=極耳寬+（2~4）E＝卷針-C/2ACBD13極耳寬度與厚度，小電池，極耳0.1*4mm基本就夠了AC15、計(jì)算容量：設(shè)計(jì)容量=正極敷料量*克容量*活性物質(zhì)比例=*140mAh/g*7.516*94%=1052mAh

16、標(biāo)稱(chēng)容量：一般設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)容量約為標(biāo)稱(chēng)容量的1.05%

17、根據(jù)不同的情況，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，15、計(jì)算容量：設(shè)計(jì)容量=正極敷料量*克容量*活性物質(zhì)比例=電池尺寸的設(shè)計(jì)，一般在電腦上編輯公式，只需要輸入相應(yīng)的參數(shù)2-5分鐘就可以得出一份工藝。電池尺寸的設(shè)計(jì)，一般在電腦上編輯公式，只需要輸入相應(yīng)的參數(shù)2電池的設(shè)計(jì)，一方面要滿足電性能的要求，另一方面必須滿足安全性的要求，一個(gè)產(chǎn)品的安全性成為重中之重，那么電池的不安全因素主要的表現(xiàn)是什么？那就是電池的：爆炸起火！我們常常聽(tīng)說(shuō)哪兒的電池爆炸，傷人，電池召回，電視新聞報(bào)到的也很多。就電池的安全設(shè)計(jì)從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮：一電池爆炸的原理是什么？二引起電池爆炸的因素有哪些？三如何來(lái)保證電池的安全？安全性能設(shè)計(jì)電池的設(shè)計(jì)，一方面要滿足電性能的要求，另一方面必須滿足安全性鋰電池的設(shè)計(jì)與研發(fā)培訓(xùn)教材課件電池爆炸的原理是什么？

電池在受到熱沖擊、過(guò)充、過(guò)放、短路、振動(dòng)、擠壓等濫用狀態(tài)下，電池內(nèi)部的活性物質(zhì)及電解液等組分間將發(fā)生化學(xué)、電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量的熱量與氣體，引起電池的升溫，如果鋰離子電池內(nèi)部的熱生成速率大于熱散失速率,則體系內(nèi)的反應(yīng)溫度就會(huì)不斷上升，當(dāng)熱量和內(nèi)壓累積到一定程度的時(shí)候，就會(huì)引起電池的燃燒或爆炸。簡(jiǎn)單的說(shuō)：就是電池內(nèi)部出現(xiàn)高溫高內(nèi)壓，超過(guò)電池殼體的儲(chǔ)壓極限，殼體爆裂，內(nèi)容物噴出，起火燃燒。引起爆炸燃燒的主要原因：短路高溫高電壓電池爆炸的原理是什么？電池在受到熱沖擊、過(guò)充、過(guò)放、短路、引起電池爆炸的因素有哪些？

電池的系統(tǒng)制作過(guò)程，及各材料的配比和電池的使用，都有可能引起電池爆炸隱患，可從：材料設(shè)計(jì)使用三方面來(lái)來(lái)進(jìn)行分析。

1材料：

a正極材料：其一從材料本身安全性來(lái)說(shuō)，熱穩(wěn)定性LiNiO2＜LiNi0.8Co0.2O2＜LiCoO2＜LiMn2O4＜LiFePO4＜LiNi3/8Co1/4Mn3/8O2當(dāng)溫度升高到一定值后，材料分解，產(chǎn)生大量的熱其二從正極標(biāo)的理論容量與實(shí)際發(fā)揮的容量來(lái)看，沒(méi)有脫嵌的鋰離子越多，過(guò)充時(shí)，產(chǎn)生枝晶的可能性就越大，刺穿隔膜引起短路。理論值與實(shí)際值相差越小，安全性就越高，鈷酸鋰270-140＜錳酸鋰148-110＜磷酸鐵鋰170-130，且鐵鋰的電壓只有3.2V，安全性最高。熱分解溫度：鈷：錳：鐵鋰＝180：200：220引起電池爆炸的因素有哪些？電池的系統(tǒng)制作過(guò)程，及各材料b隔膜：隔膜熱閉孔性對(duì)電池的安全有很大的影響，當(dāng)溫度超過(guò)120-135度，如隔膜沒(méi)有閉孔，電池繼續(xù)升溫，內(nèi)壓升高到極限，電池就會(huì)爆炸。如溫度過(guò)高，隔膜會(huì)熔化，從而引起電池大面積的短路，這就要求隔膜要有很高的熔點(diǎn)。c電解液：電解液在電池內(nèi)即起到導(dǎo)電作用，同時(shí)又要能起到保護(hù)作用，當(dāng)充電電壓到一定值時(shí)，形成絡(luò)合物，在電池內(nèi)部形成大面積的斷路，使正負(fù)極通過(guò)電流減小，電池溫度降低。b隔膜：隔膜熱閉孔性對(duì)電池的安全有很大的影響，當(dāng)溫度超d極耳（鋁鎳帶）：在設(shè)計(jì)時(shí)，可能大家都沒(méi)有太多的去考慮這一因素，其實(shí)極耳是連接電池內(nèi)外的橋梁，當(dāng)短路時(shí)，會(huì)承受很大的電流，其通過(guò)的電流密度當(dāng)超過(guò)極耳最大電流密度時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的熱，致電池內(nèi)部溫度升高，內(nèi)壓增大。e殼體:鋼殼鋁殼軟包，材料儲(chǔ)高壓能力比較：鋼殼＜鋁殼＜軟包，選用軟包鋁塑膜最為安全，這與它的封邊有一定的關(guān)系，當(dāng)壓力超過(guò)最大內(nèi)壓值時(shí)，封口處破裂，氣體排出，電池一般不會(huì)爆炸。d極耳（鋁鎳帶）：在設(shè)計(jì)時(shí)，可能大家都沒(méi)有太多的去考慮這一2設(shè)計(jì)a正負(fù)極容量比：電池在使用的過(guò)程中，在不同程度都會(huì)有所破壞，那就要求負(fù)極的嵌鋰空間至始至終都要比正極的脫嵌的鋰離子空間大。如在設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有考慮負(fù)極余量的大小，會(huì)造成析鋰，刺穿隔膜，造成短路。

b尺寸：電池的隔膜收縮與極片的寬度，當(dāng)隔膜收縮過(guò)大，極片會(huì)引起短路。

c放電電流：在設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)產(chǎn)品的使用放電電流來(lái)設(shè)計(jì)極片的面密度壓實(shí)極耳類(lèi)型等。當(dāng)面密度過(guò)大，壓實(shí)過(guò)高，極耳截面較小時(shí)，大電流放電，會(huì)產(chǎn)生析鋰，產(chǎn)生大量的熱造成電池爆炸。2設(shè)計(jì)a正負(fù)極容量比：電池在使用的過(guò)程中，在不同程度都d防爆結(jié)構(gòu)：當(dāng)電池內(nèi)壓達(dá)到一定的壓力時(shí)，進(jìn)行排氣減壓的功能防止電池殼體爆炸。目前采用的有刻痕防爆，排氣閥部件。

e保護(hù)系統(tǒng)：對(duì)電池進(jìn)行保護(hù)過(guò)充過(guò)放過(guò)流短路d防爆結(jié)構(gòu)：當(dāng)電池內(nèi)壓達(dá)到一定的壓力時(shí)，進(jìn)行排氣減壓的功使用：a過(guò)充電：當(dāng)電壓超過(guò)4.2V以上時(shí)，電解液分解，產(chǎn)生大量氣體，電池內(nèi)壓升高，過(guò)充負(fù)極表面析鋰，電池爆炸。

b高溫環(huán)境：高溫環(huán)境使用電池脹氣，電解液分解。c保護(hù)系統(tǒng)失效外線路短路：用戶在使用時(shí)，外線路短路，造成電池爆炸。d機(jī)械性的：刺穿碰撞造成電池短路爆炸。使用：a過(guò)充電：當(dāng)電壓超過(guò)4.2V以上時(shí)，電解液分鋰電池的設(shè)計(jì)與研發(fā)培訓(xùn)教材課件如何來(lái)保證電池的安全？其實(shí)以上列舉了引起爆炸的因素，那么我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)，把這些因素都考慮進(jìn)去，電池的安全性應(yīng)該是沒(méi)有問(wèn)題了。做為電池公司，我們只是在做生產(chǎn)電池，主要的是在前面材料和設(shè)計(jì)上兩個(gè)方面的考慮，電池出廠前進(jìn)行嚴(yán)格的安全測(cè)試，合格后才出廠。在使用上，不僅要公司出具完整的使用說(shuō)明書(shū)，還須客戶認(rèn)真的按說(shuō)明書(shū)使用，才能真正的保證電池的安全??！如何來(lái)保證電池的安全？其實(shí)以上列舉了引起爆炸的因素，那么我們第三部分：研發(fā)篇一目前鋰電池研發(fā)的主要方向：

A3G手機(jī)電池（高容量）

B鋰電動(dòng)車(chē)電池

C其他：成本新型號(hào)新材料開(kāi)發(fā)第三部分：研發(fā)篇一目前鋰電池研發(fā)的主要方向：前景（意義）全局性（人機(jī)料RMB）時(shí)間性可行性實(shí)驗(yàn)的合理設(shè)計(jì)其他電池研發(fā)成果的必要條件最重要的：老板堅(jiān)定不移的支持??！前景（意義）電池研發(fā)成果的必要條件最重要的：老板堅(jiān)定不移的支研發(fā)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)

1對(duì)材料的取樣

1.1對(duì)材料的篩選要求（產(chǎn)品對(duì)材料的要求價(jià)位供應(yīng)商資歷產(chǎn)量批次穩(wěn)定性行業(yè)口碑克比容量平臺(tái)循環(huán)其他公司對(duì)其材料的使用情況相關(guān)的測(cè)試報(bào)告）

1.2從中選取2-3款最具符合要求的材料進(jìn)行取樣。2實(shí)驗(yàn)的目的：針對(duì)性的測(cè)試材料的某一或幾個(gè)性能（比如：本次實(shí)驗(yàn)主要測(cè)試負(fù)極材料的壓實(shí)情況）研發(fā)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)

1對(duì)材料的取樣3實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)：根據(jù)材料的配比，對(duì)比性實(shí)驗(yàn)主要以下幾種設(shè)計(jì)思路：

3.1只針對(duì)材料本身的性能的測(cè)試，在設(shè)計(jì)時(shí)用現(xiàn)有生產(chǎn)的正/負(fù)材料（或其他）配比新的材料。不用做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，直接測(cè)試新材料在現(xiàn)有材料的配比下發(fā)揮的性能即可（如：克比，首次庫(kù)侖，加工性能，循環(huán)，等）此測(cè)試的材料有可能不用于生產(chǎn)。3實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)：3.2主要用于替換生產(chǎn)現(xiàn)有的材料針對(duì)電池本身的性能：在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，可用生產(chǎn)上固定型號(hào)電池，用生產(chǎn)的正負(fù)極材料（或其他）與新材料同時(shí)做電池進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，如新材料在同其他材料配比的情況下發(fā)揮的性能較生產(chǎn)的好，說(shuō)明此材料有下一步的測(cè)試價(jià)值。如沒(méi)有，可放棄測(cè)試或考慮能否在其他項(xiàng)目上推廣。

3.3摻雜實(shí)驗(yàn)對(duì)于摻雜實(shí)驗(yàn)其目的主要有：降低成本提高電池的某一性能（比如：摻雜錳提高平臺(tái)加鎳鈷酸鋰以增加克容等等）在方案設(shè)計(jì)時(shí)，要綜合的考慮不同材料的參數(shù)，如：克容平臺(tái)價(jià)格壓實(shí)，通過(guò)理論計(jì)算找出最佳的配比值，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

3.4其他實(shí)驗(yàn)根據(jù)要求進(jìn)行。

3.2主要用于替換生產(chǎn)現(xiàn)有的材料4對(duì)實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行的測(cè)試項(xiàng)目：（不同廠家要求可有不同）實(shí)驗(yàn)電池做出來(lái)，我們要對(duì)電池進(jìn)行哪項(xiàng)目的測(cè)試，才能得到我們預(yù)期的結(jié)果是很重要的，正負(fù)極材料一般的測(cè)試項(xiàng)目有：

4.1加工性能：配料情況（分散難易沉降現(xiàn)象合適粘度值涂布情況及參數(shù)調(diào)整等）極片的壓實(shí)密度：最大值設(shè)計(jì)值廠家推薦值極片反彈情況：裝配前6H12H24H48H電池解剖后反彈情況4對(duì)實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行的測(cè)試項(xiàng)目：（不同廠家要求可有不同）

4.2電池性能：首次庫(kù)侖%

克比容量 平臺(tái)時(shí)間 循環(huán)性能 自放電（荷電保持）倍率性能

4.3安全測(cè)試（主要） 過(guò)充過(guò)放針刺短路熱沖擊重物沖擊

4.4其他4.2電池性能：5工藝單的制定6對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行跟蹤，對(duì)每一個(gè)細(xì)小環(huán)節(jié)都要心中有數(shù)

7數(shù)據(jù)的記錄（針對(duì)所要測(cè)試的項(xiàng)目，收集具有價(jià)值的數(shù)據(jù)）5工藝單的制定實(shí)驗(yàn)報(bào)告的編寫(xiě)總結(jié)4.1報(bào)告的格式內(nèi)容： 實(shí)驗(yàn)名稱(chēng) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)方案 實(shí)驗(yàn)測(cè)試項(xiàng)目 實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果（在相應(yīng)的測(cè)試項(xiàng)目上可做小結(jié)） 實(shí)驗(yàn)結(jié)論（針對(duì)測(cè)試的項(xiàng)目，總結(jié)出實(shí)驗(yàn)所得到的結(jié)論，預(yù)期的，非預(yù)期的） 下一步的實(shí)驗(yàn)思路及方案實(shí)驗(yàn)報(bào)告的編寫(xiě)總結(jié)4.1報(bào)告的格式內(nèi)容：4.2在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中最好能用最簡(jiǎn)短的語(yǔ)句表達(dá)出結(jié)論，原始數(shù)據(jù)可用附件的形式另附，如有異?？刹檎以紨?shù)據(jù)，供以后進(jìn)行查閱。4.3實(shí)驗(yàn)報(bào)告分初期和后期，初期在分容，安全測(cè)試完后編寫(xiě)，后期的實(shí)驗(yàn)報(bào)告在各項(xiàng)測(cè)試都完成后進(jìn)行總結(jié)。4.2在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中最好能用最簡(jiǎn)短的語(yǔ)句表達(dá)出結(jié)論，原始數(shù)據(jù)可

鋰電池的設(shè)計(jì)與研發(fā)深圳市鐳煜科技有限公司整理發(fā)布鋰電池的設(shè)計(jì)與研發(fā)深圳市鐳煜科技有限公司整理發(fā)布主要內(nèi)容第一部分：基礎(chǔ)篇一電池基本結(jié)構(gòu)、原理二電池種類(lèi)三電池功能特點(diǎn)四電池的用途五電池的常用術(shù)語(yǔ)主要內(nèi)容第一部分：基礎(chǔ)篇第二部分：設(shè)計(jì)篇一電池設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)二設(shè)計(jì)思路三尺寸設(shè)計(jì)四安全性能設(shè)計(jì)第二部分：設(shè)計(jì)篇第三部分：研發(fā)篇目前研發(fā)的主要方向電池研發(fā)成果的必要條件研發(fā)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)第三部分：研發(fā)篇第一部分基礎(chǔ)篇一鋰電池基本結(jié)構(gòu)、原理電池的結(jié)構(gòu)組成（六大組成）正極負(fù)極隔膜鋁鎳帶電解液殼體第一部分基礎(chǔ)篇一鋰電池基本結(jié)構(gòu)、原理電池原理：電池原理：根據(jù)材料分：鈷系錳系鐵系電池根據(jù)殼體分：鋼殼鋁殼軟包電池根據(jù)功能分：常規(guī)倍率動(dòng)力電池根據(jù)使用環(huán)境分：低溫高溫電池根據(jù)形狀分：方形圓柱其他：折疊彎曲異型鋰電池種類(lèi)根據(jù)材料分：鈷系錳系鐵系電池鋰電池種類(lèi)電池功能特點(diǎn)一比容量高酸鎘鎳鋰354150-80120-160140-180Wh/kg

二電壓高三體積小重量輕（24V相當(dāng)于市面上鉛酸電池的1/7重量，36V電池重量?jī)H3KG,相當(dāng)于市面上鉛酸電池的1/6重量.）四長(zhǎng)循環(huán)五自放電小六無(wú)記憶效應(yīng)七無(wú)污染環(huán)保電池功能特點(diǎn)一比容量高酸鎘鎳鋰354電池的用途

移動(dòng)電話、MP3MP4藍(lán)牙筆記本電腦、小型攝像機(jī)、電動(dòng)工具電動(dòng)車(chē)、UPS備用電源，軍事用途等等.凡是能用電的設(shè)備基本上都能用上??！電池的用途移動(dòng)電話、MP3MP4藍(lán)牙筆記本電腦鋰電池的常用術(shù)語(yǔ)1容量（放電容量充電容量額定容量設(shè)計(jì)容量標(biāo)稱(chēng)容量平臺(tái)容量）2電壓（標(biāo)稱(chēng)電壓開(kāi)路電壓閉路電壓平臺(tái)電壓上限電壓截止電壓中值電壓平均電壓）3內(nèi)阻（極化內(nèi)阻歐姆內(nèi)阻靜態(tài)內(nèi)阻動(dòng)態(tài)內(nèi)阻）鋰電池的常用術(shù)語(yǔ)1容量（放電容量充電容量額定容量4恒流充電5恒流放電6擱置7循環(huán)8活化9化成10分容11自放電12放電率13荷保持14記憶效應(yīng)

15放電電流16貯存壽命

17過(guò)充18過(guò)放19短路20自放電21倍率4恒流充電13荷保持第二部分：設(shè)計(jì)篇設(shè)計(jì)的目的：滿足客戶的要求！客戶的常見(jiàn)要求有哪些？容量電壓內(nèi)阻尺寸平臺(tái)循環(huán)第二部分：設(shè)計(jì)篇設(shè)計(jì)的目的：滿足客戶的要求！一電池設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù):型號(hào)：電池外殼的尺寸433450A容量：電池的1C的放電容量800mAh面密度：?jiǎn)挝幻娣e的敷料重量42mg/cm2克容量：?jiǎn)挝恢亓康幕钚晕镔|(zhì)釋放的容量值142mAh/g壓實(shí)密度：?jiǎn)挝惑w積的敷料重量3.8g/cm3鋁鎳帶寬：mm隔膜厚度：mm一電池設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù):銅鋁箔厚度*寬度：mm*mm輥壓厚度：mm卷針寬：mm正負(fù)極容量比:%銅鋁箔厚度*寬度：mm*mm工藝設(shè)計(jì)主體材料的選用：正極材料：四高三穩(wěn)一保一低價(jià)

1比容量高

2電壓高

3可逆容量高

4擴(kuò)散率高

5平臺(tái)穩(wěn)

6結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

7化學(xué)穩(wěn)定

8環(huán)保

9便宜電池的設(shè)計(jì)，最基本的就是要對(duì)所用的材料要求及性能必須了解工藝設(shè)計(jì)主體材料的選用：電池的設(shè)計(jì)，最基本的就是要對(duì)所用的材負(fù)極材料：

1比容量高

2比表面積小振實(shí)高

3結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

4可逆容量高

5電位高

6化學(xué)穩(wěn)定性好，

7環(huán)保

8便宜負(fù)極材料：電解液1良好的化學(xué)穩(wěn)定性與電池的正負(fù)極活性物質(zhì)和集流體不發(fā)生化學(xué)反應(yīng);2比較寬的電化學(xué)穩(wěn)定窗口（電壓）3較高的離子電導(dǎo)率，較低的電子電導(dǎo)率;4具有良好的成膜特性，在炭負(fù)極材料表面形成致密穩(wěn)定的鈍化膜;5合適的溫度范圍(高沸點(diǎn)一低熔點(diǎn));6安全低毒，無(wú)環(huán)境污染。7便宜

電解液1良好的化學(xué)穩(wěn)定性與電池的正負(fù)極活性物質(zhì)和集流體不發(fā)隔膜1化學(xué)、電化學(xué)穩(wěn)定性2機(jī)械性能（刺穿拉伸）3反復(fù)充放電過(guò)程中對(duì)電解液保持高度浸潤(rùn)性，4隔膜材料與電極之間的界面相容性、5隔膜對(duì)電解質(zhì)的保持性6閉孔溫度低（120-135）7熔點(diǎn)要高（大于165）隔膜1化學(xué)、電化學(xué)穩(wěn)定性鋁鎳帶1過(guò)流密度大2不易氧化3與電池內(nèi)部物質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)鋁鎳帶1過(guò)流密度大工藝設(shè)計(jì)思路電池的設(shè)計(jì)，最重要的是能符合客戶的要求，針對(duì)不同的用途，功能，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的電池。目前常見(jiàn)的電子產(chǎn)品有：藍(lán)牙耳機(jī)MP3-MP4普通手機(jī)3G手機(jī)筆記本航模玩具電動(dòng)工具電動(dòng)自行車(chē)。對(duì)于不同的產(chǎn)品，在其電池的設(shè)計(jì)上我們可以從幾個(gè)方面來(lái)考慮：1安全無(wú)論是用于那方面的電池，首當(dāng)其充是的安全，確保電池在使用和儲(chǔ)存過(guò)程中的安全，不高熱不起火不爆炸。高熱燙傷，起火燒傷，爆炸更危險(xiǎn)??！

。工藝設(shè)計(jì)思路電池的設(shè)計(jì)，最重要的是能符合客戶的要求，針對(duì)不同2容量（功率）即能夠支持電器設(shè)備一次持續(xù)工作的時(shí)間要求，比如：手機(jī)要求一次充電，能使用三天，航模玩具飛機(jī)一次能飛3分鐘等。3平臺(tái)要求電池一次放電某一電壓值以上持續(xù)放電的時(shí)間，比如：手機(jī)電池放電到3.6V后，自動(dòng)關(guān)機(jī)，就要求我們的電池3.6V電壓平臺(tái)的時(shí)間越長(zhǎng)越好，在選用正極材料時(shí)，會(huì)根據(jù)材料的特性來(lái)滿足這一要求。

4使用環(huán)境電池在不同的使用環(huán)境中，性能的發(fā)揮有很大的影響，比高溫70℃與低溫-20℃放出的容量有很大的差距。所以在設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)使用環(huán)境來(lái)選擇所需的材料（正極料電解液等）2容量（功率）5工作時(shí)峰值與持續(xù)電流用電器在不同的工作時(shí)間，輸出電流有所不同，因此就得根據(jù)不同的電流值來(lái)選用材料，比如：放電電流大的電池，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)，就得考慮面密度大小，電解液種類(lèi)，極耳數(shù)量，點(diǎn)焊點(diǎn)的數(shù)量，極耳種類(lèi)，引線的過(guò)流等等。6尺寸要求現(xiàn)在各類(lèi)普通電子產(chǎn)品都趨向輕而薄的觀念，比如：手機(jī)超薄MP3-MP4也是薄而輕，藍(lán)牙耳機(jī)更是小。所以在電池的設(shè)計(jì)上更要求我們開(kāi)發(fā)一些克比容量高，壓實(shí)高的新材料，來(lái)滿足產(chǎn)品的需要。5工作時(shí)峰值與持續(xù)電流長(zhǎng)循環(huán)7循環(huán)性能8BMS（電源管理系統(tǒng)）的合理選用作為鋰電池，我們?cè)谑褂脮r(shí)，必須選用合理的BMS來(lái)對(duì)電池進(jìn)行一系列的保持，如：過(guò)充過(guò)放，過(guò)流短路均衡過(guò)溫。好的BMS能使電池的使用壽命得以正常發(fā)揮。

9成本除了以上的考慮因素之外，成本也是在設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)為考慮的，因?yàn)檫@關(guān)系到設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品，客戶所能接受的價(jià)格是否有利可賺?。。?！用最低的成本，做出滿足客戶要求的產(chǎn)品。除了利潤(rùn)，一切都是假的！！長(zhǎng)循環(huán)除了利潤(rùn)，一切都是假的??！常見(jiàn)鋰電池的使用參數(shù)：常見(jiàn)鋰電池的使用參數(shù)：

常見(jiàn)電池設(shè)計(jì)時(shí)不同的要求

常見(jiàn)電池設(shè)計(jì)時(shí)不同的要求

現(xiàn)對(duì)常識(shí)、參數(shù)、材料以及設(shè)計(jì)思路都有了一定的了解，下一步進(jìn)行實(shí)際的尺寸工藝設(shè)計(jì)現(xiàn)對(duì)常識(shí)、參數(shù)、材料以及設(shè)計(jì)思路都有了一定的了解尺寸設(shè)計(jì)下面以實(shí)際的電池型號(hào)來(lái)進(jìn)行講解：尺寸：電池型號(hào)：523450A1000mAh鈷酸鋰材料

電池厚度5.2mm，電池寬度34mm，電池高度50mm

尺寸設(shè)計(jì)下面以實(shí)際的電池型號(hào)來(lái)進(jìn)行講解：第一步、列出相關(guān)的固定的參數(shù)：正極克容量：142mAh/g負(fù)極克容量：330mAh/g

正極壓實(shí)密度：3.8g/cm3

負(fù)極壓實(shí)密度：1.55g/cm3

正極鈷酸鋰比例：94%負(fù)極石墨粉比例94%

隔膜厚度：0.016極耳寬：4mm

對(duì)于一種體系，有的參數(shù)是固定的，在設(shè)計(jì)時(shí)只要套進(jìn)去就行了?。?！第一步、列出相關(guān)的固定的參數(shù)：對(duì)于一種體系，有的參數(shù)是固定1、小電池，一個(gè)卷芯，那么卷心最大厚度：=電池厚度-殼體厚度=5.2-0.2*2=4.8mm（一般鋁殼厚度為0.2-0.3，不同地方可能不一樣，但關(guān)系不大）

2、卷芯高度，除去頂蓋1mm，底蓋0.5mm，塑料隔圈1.5mm，預(yù)留空間1mm，那么卷芯高度=50-1-0.5-1.5-1=46mm

也就是說(shuō)，隔膜可以是44mm寬。一般我們做鋁殼的話，可能選20um的隔膜，做大電池的話，隔膜就可能厚點(diǎn)，大概25um到35um都有。

3、負(fù)極寬度，負(fù)極肯定比隔膜窄，可以是1mm，也可以是2mm，看你怎么留了，在此假設(shè)2mm，那么負(fù)極寬度為42mm。（在做一些大型號(hào)電池時(shí)可適當(dāng)加寬3-4mm)

4、負(fù)極包住正極，那么正極比負(fù)極窄，1-3mm，因?yàn)槭切‰姵?，我們選1mm，正極寬度=44-1=43mm。

第二步進(jìn)行設(shè)計(jì)之旅：1、小電池，一個(gè)卷芯，那么卷心最大厚度：=電池厚度5、下面按照經(jīng)驗(yàn)，假設(shè)正極雙面密度=40.5mg/cm2，正極克容量140mAh/g,活性物質(zhì)比例94%；負(fù)極克容量320mAh/g，活性物質(zhì)比例94%。安全系數(shù)=1.03（也可以更高，1.1）

那么我們可以計(jì)算出：負(fù)極雙面密度=40.5*140*94%/（320*94%）*1.05=18.45mg/cm2

6、正極材料可以壓到3.8g/cm3；負(fù)極可以做到1.6g/cm3；鋁箔12um，銅箔12um。

7、那么可以計(jì)算出正負(fù)極厚度：正極片厚度40.5/3.8*10+16=119um，負(fù)極片厚度=18.45/1.6+10=127um；

8、那么，卷繞一圈，有2層，單層厚度=正極厚度+負(fù)極厚度+2層隔膜厚度=119+127+16*2=278um，

5、下面按照經(jīng)驗(yàn)，假設(shè)正極雙面密度=40.5mg/cm2，正9、可見(jiàn)，總卷繞卷數(shù)=卷芯厚度/（單層厚度*2）=4.8*90%/（278/1000）=15.5圈，經(jīng)取整：即負(fù)極有15折，正極16折

（90%為電池厚度的預(yù)留空間，厚度大小取值也不同，主要看材料的厚度反彈來(lái)定）

10、計(jì)算卷針尺寸，卷針寬度=卷芯寬度-卷芯厚度-2=（34-0.20*2）-4.8）*92%=27mm

11、計(jì)算正極片長(zhǎng)度：正極長(zhǎng)=（層數(shù)-2）*雙層卷繞厚度+卷針寬+卷針厚度+一層卷繞厚+卷針寬度）*（層數(shù)-1）/2+卷針寬-厚度/2=（（16-2）*0..278*2+（27+27+0.5+0.262））*（16-1）/2+27-5.2/2=505mm，試卷時(shí)，微調(diào)尺寸。

計(jì)算負(fù)極長(zhǎng)度：負(fù)極=正極長(zhǎng)-針寬-尾刮粉位-10

9、可見(jiàn)，總卷繞卷數(shù)=卷芯厚度/（單層厚度*2）=4.8*913極耳寬度與厚度，小電池，極耳0.1*4mm基本就夠了14極片刮粉位：A＝10B＝卷針寬*2.7+3C=D+4*2D=極耳寬+（2~4）E＝卷針-C/2ACBD13極耳寬度與厚度，小電池，極耳0.1*4mm基本就夠了AC15、計(jì)算容量：設(shè)計(jì)容量=正極敷料量*克容量*活性物質(zhì)比例=*140mAh/g*7.516*94%=1052mAh

16、標(biāo)稱(chēng)容量：一般設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)容量約為標(biāo)稱(chēng)容量的1.05%

17、根據(jù)不同的情況，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，15、計(jì)算容量：設(shè)計(jì)容量=正極敷料量*克容量*活性物質(zhì)比例=電池尺寸的設(shè)計(jì)，一般在電腦上編輯公式，只需要輸入相應(yīng)的參數(shù)2-5分鐘就可以得出一份工藝。電池尺寸的設(shè)計(jì)，一般在電腦上編輯公式，只需要輸入相應(yīng)的參數(shù)2電池的設(shè)計(jì)，一方面要滿足電性能的要求，另一方面必須滿足安全性的要求，一個(gè)產(chǎn)品的安全性成為重中之重，那么電池的不安全因素主要的表現(xiàn)是什么？那就是電池的：爆炸起火！我們常常聽(tīng)說(shuō)哪兒的電池爆炸，傷人，電池召回，電視新聞報(bào)到的也很多。就電池的安全設(shè)計(jì)從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮：一電池爆炸的原理是什么？二引起電池爆炸的因素有哪些？三如何來(lái)保證電池的安全？安全性能設(shè)計(jì)電池的設(shè)計(jì)，一方面要滿足電性能的要求，另一方面必須滿足安全性鋰電池的設(shè)計(jì)與研發(fā)培訓(xùn)教材課件電池爆炸的原理是什么？

電池在受到熱沖擊、過(guò)充、過(guò)放、短路、振動(dòng)、擠壓等濫用狀態(tài)下，電池內(nèi)部的活性物質(zhì)及電解液等組分間將發(fā)生化學(xué)、電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量的熱量與氣體，引起電池的升溫，如果鋰離子電池內(nèi)部的熱生成速率大于熱散失速率,則體系內(nèi)的反應(yīng)溫度就會(huì)不斷上升，當(dāng)熱量和內(nèi)壓累積到一定程度的時(shí)候，就會(huì)引起電池的燃燒或爆炸。簡(jiǎn)單的說(shuō)：就是電池內(nèi)部出現(xiàn)高溫高內(nèi)壓，超過(guò)電池殼體的儲(chǔ)壓極限，殼體爆裂，內(nèi)容物噴出，起火燃燒。引起爆炸燃燒的主要原因：短路高溫高電壓電池爆炸的原理是什么？電池在受到熱沖擊、過(guò)充、過(guò)放、短路、引起電池爆炸的因素有哪些？

電池的系統(tǒng)制作過(guò)程，及各材料的配比和電池的使用，都有可能引起電池爆炸隱患，可從：材料設(shè)計(jì)使用三方面來(lái)來(lái)進(jìn)行分析。

1材料：

a正極材料：其一從材料本身安全性來(lái)說(shuō)，熱穩(wěn)定性LiNiO2＜LiNi0.8Co0.2O2＜LiCoO2＜LiMn2O4＜LiFePO4＜LiNi3/8Co1/4Mn3/8O2當(dāng)溫度升高到一定值后，材料分解，產(chǎn)生大量的熱其二從正極標(biāo)的理論容量與實(shí)際發(fā)揮的容量來(lái)看，沒(méi)有脫嵌的鋰離子越多，過(guò)充時(shí)，產(chǎn)生枝晶的可能性就越大，刺穿隔膜引起短路。理論值與實(shí)際值相差越小，安全性就越高，鈷酸鋰270-140＜錳酸鋰148-110＜磷酸鐵鋰170-130，且鐵鋰的電壓只有3.2V，安全性最高。熱分解溫度：鈷：錳：鐵鋰＝180：200：220引起電池爆炸的因素有哪些？電池的系統(tǒng)制作過(guò)程，及各材料b隔膜：隔膜熱閉孔性對(duì)電池的安全有很大的影響，當(dāng)溫度超過(guò)120-135度，如隔膜沒(méi)有閉孔，電池繼續(xù)升溫，內(nèi)壓升高到極限，電池就會(huì)爆炸。如溫度過(guò)高，隔膜會(huì)熔化，從而引起電池大面積的短路，這就要求隔膜要有很高的熔點(diǎn)。c電解液：電解液在電池內(nèi)即起到導(dǎo)電作用，同時(shí)又要能起到保護(hù)作用，當(dāng)充電電壓到一定值時(shí)，形成絡(luò)合物，在電池內(nèi)部形成大面積的斷路，使正負(fù)極通過(guò)電流減小，電池溫度降低。b隔膜：隔膜熱閉孔性對(duì)電池的安全有很大的影響，當(dāng)溫度超d極耳（鋁鎳帶）：在設(shè)計(jì)時(shí)，可能大家都沒(méi)有太多的去考慮這一因素，其實(shí)極耳是連接電池內(nèi)外的橋梁，當(dāng)短路時(shí)，會(huì)承受很大的電流，其通過(guò)的電流密度當(dāng)超過(guò)極耳最大電流密度時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的熱，致電池內(nèi)部溫度升高，內(nèi)壓增大。e殼體:鋼殼鋁殼軟包，材料儲(chǔ)高壓能力比較：鋼殼＜鋁殼＜軟包，選用軟包鋁塑膜最為安全，這與它的封邊有一定的關(guān)系，當(dāng)壓力超過(guò)最大內(nèi)壓值時(shí)，封口處破裂，氣體排出，電池一般不會(huì)爆炸。d極耳（鋁鎳帶）：在設(shè)計(jì)時(shí)，可能大家都沒(méi)有太多的去考慮這一2設(shè)計(jì)a正負(fù)極容量比：電池在使用的過(guò)程中，在不同程度都會(huì)有所破壞，那就要求負(fù)極的嵌鋰空間至始至終都要比正極的脫嵌的鋰離子空間大。如在設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有考慮負(fù)極余量的大小，會(huì)造成析鋰，刺穿隔膜，造成短路。

b尺寸：電池的隔膜收縮與極片的寬度，當(dāng)隔膜收縮過(guò)大，極片會(huì)引起短路。

c放電電流：在設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)產(chǎn)品的使用放電電流來(lái)設(shè)計(jì)極片的面密度壓實(shí)極耳類(lèi)型等。當(dāng)面密度過(guò)大，壓實(shí)過(guò)高，極耳截面較小時(shí)，大電流放電，會(huì)產(chǎn)生析鋰，產(chǎn)生大量的熱造成電池爆炸。2設(shè)計(jì)a正負(fù)極容量比：電池在使用的過(guò)程中，在不同程度都d防爆結(jié)構(gòu)：當(dāng)電池內(nèi)壓達(dá)到一定的壓力時(shí)，進(jìn)行排氣減壓的功能防止電池殼體爆炸。目前采用的有刻痕防爆，排氣閥部件。

e保護(hù)系統(tǒng)：對(duì)電池進(jìn)行保護(hù)過(guò)充過(guò)放過(guò)流短路d防爆結(jié)構(gòu)：當(dāng)電池內(nèi)壓達(dá)到一定的壓力時(shí)，進(jìn)行排氣減壓的功使用：a過(guò)充電：當(dāng)電壓超過(guò)4.2V以上時(shí)，電解液分解，產(chǎn)生大量氣體，電池內(nèi)壓升高，過(guò)充負(fù)極表面析鋰，電池爆炸。

b高溫環(huán)境：高溫環(huán)境使用電池脹氣，電解液分解。c保護(hù)系統(tǒng)失效外線路短路：用戶在使用時(shí)，外線路短路，造成電池爆炸。d機(jī)械性的：刺穿碰撞造成電池短路爆炸。使用：a過(guò)充電：當(dāng)電壓超過(guò)4.2V以上時(shí)，電解液分鋰電池的設(shè)計(jì)與研發(fā)培訓(xùn)教材課件如何來(lái)保證電池的安全？其實(shí)以上列舉了引起爆炸的因素，那么我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)，把這些因素都考慮進(jìn)去，電池的安全性應(yīng)該是沒(méi)有問(wèn)題了。做為電池公司，我們只是