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说明锂电池能量密度与尺寸规格

说明锂电池能量密度与尺寸规格

来源:
2021/05/27 17:44
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【摘要】:

  与大小相关的能量密度

  下面以实际的锂电池模型来解释电池能量密度与尺寸的关系:锂电池模型:523450A1000mAh锂钻材料电池厚度5.2mm,电池宽度34mm,电池高度50mm。

  锂电池

  步骤1:列出相关固定参数

  锂电池正极容量:142mAh/g;

  阴极容量:330 mah / g;

  正压实密度:3.8g/cm3;

  负压实密度:1.55g/cm3;

  钻孔正极硫酸锂的比例为:负极石墨粉比例的94%

  膜片厚度:0.016;

  极耳宽度:4mm;

  对于锂电池系统,一些参数是固定的,可以在设计时插入。

  第二步:开始电池设计之旅

  1、电池小,一铁芯,那么铁芯最大厚度:=电池厚度-外壳厚度=5.2-0.2*2=4.8mm(一般铝壳厚度为0.2-0.3,不同的地方可能不同,但没什么大不了)

  2. 芯高:取下上盖1mm,下盖0.5mm,塑料垫片1.5mm,预留1mm空间,芯高=50-1-0.5-1.5-1=46mm,即膜片宽可44mm。一般来说,如果我们做铝外壳,我们可以选择20um的膜片。如果我们制造更大的细胞,隔膜可能会更厚,从25um到35um不等。

  3、负极的宽度,负极一定要比隔膜窄,可以是1mm,也可以是2mm,这要看你怎么停留,这里假设是2mm,那么负极的宽度是42mm。(有些大电池,请加宽3-4毫米)

  4. 负极覆盖正极,所以正极比负极窄1-3mm。因为是一个小电池,我们选择了1mm和正极的宽度

  44-1 = = 43 mm

  5. 根据相关经验,假设正电极的双面密度为40.5mg/cm2,正电极的容量为140mAh/g,活性物质的比例为94%。负G容量320mAh/ G,活性物质比94%。安全系数= 1.03

  (1.1)高,

  然后计算:负双面密度=40.5*140*94%/(320*94%)

  1.05=18.45mg/cm26,正极材料可压缩至3.8g/cm3;负极材料1.6 g/cm3;铝箔12um,铜箔12um。

  7. 然后计算正负电极的厚度:正极板的厚度为40.5/3.8*10+16=119um,负极板的厚度为18.45/1.6+10=127um;

  8. 然后,绕组后有2层,单层厚度=正厚度+负厚度+2膜片厚度

  = 119 + 127 + 16 * 2 = 278

  9. 可以看出,总辊数=芯厚/(单层厚度*2)

  = 4.8 * / 90%(278/1000) = 15.5转

  (90%的空间留给电池的厚度,厚度随材料的厚度而变化)

  10. 计算卷绕针的尺寸。针宽=卷绕宽度-卷绕厚度-2=

  (34-0.20 * 2) 4.8) * 92% = 27 mm

  11. 正极板长度计算:正极板长度=(层数-2)*双绕组厚度+

  线圈宽度+线圈厚度+绕组厚度+线圈宽度)*(层数-1)/2+

  线圈width-thickness / 2 =((取得)* 0 . .278 * 2 +

  (27 + 27 + 0.5 + 0.262) *(16:1) / 2 + 27-5.2/2 = 505毫米

  负电极长度计算:负电极长度=正电极长度-针宽-刮尾水平-10

  12、耳朵的宽度和厚度,电池很小,耳朵0.1*4mm基本就够了

  13. 电极位置:

  一个= 10

  B=线圈宽度*2.7+3

  C = D + 4 * 2

  D=极端耳宽+(2~4)

  E = needle-C / 2

  14. 计算容量:设计容量=正选矿量*g容量*活性物质比=*140mAh/g*7.516*94%=1052mAh

  15. 公称容量:在一般设计中,设计容量约为公称容量的1.05%

  16、根据不同的情况,进行相应的调整,设计电池的大小,一般在电脑上编辑公式,只需要输入相应的参数2-5分钟就可以得到一个过程。

 

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