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有电器的工作环境和使用条件要求电池在特定的温度范围内具有 良好的性能。
（ 4 ）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。
（ 5 ）循环寿命（二次电池） 循环寿命是指二次电池按照一定的制度进行充放电，其性能减到
某一程度（例如，容量初始值的 60% ）时的循环次数。 （ 6 ）安全性能
5、设计容量 常规型号：设计容量≥A2等级容量下限值； 高容型号：设计容量≥标称容量(设计容量按敷料量下限值计算）
6、正极敷料量计算 正极敷料量：设计容量/正极混料比容量 负极敷料量：设计容量/负极混料比容量
7、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：40.00～45.99mg/cm2
凹槽护翼 凹槽
11、正极有效敷料长度的计算 正极有效敷料长度：正极敷料量/正极面密度/正极片宽度
12、正极片各段刮料长度设计 极组单数层：前端刮料区22mm；尾端刮料区：30宽度：25mm和85mm 34宽度：25mm和95mm
13、正极片总长度计算 正极敷料长度+（各刮料区总长度/2）
14、确定负极总长度 负极敷料量/（正极面密度/正负极面密度之比）+负极刮料区长度
15、确定隔膜纸长度 手工卷绕隔膜长度=负极片总长*2+90mm； 半自动卷绕机隔膜长=负极片总长*2+20mm
16、试卷绕及极片长度的调整 极耳对位原则 ：正极耳位于隔圈凸台与盖板注液孔之间，负极耳能点焊在
盖板镍片上，不能点 焊在镍钉上。 试卷绕，根据极耳对位原则 和负极必须包住正极的原则，调整正负极片的
3. 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 (1) 正极材料体系 (2) 负极材料体系 (3) 隔膜纸 (4) 电解液 (5) 集流体规格
4、卷针设计 圆卷针直径：2*（壳体宽度-壳体厚度-两侧设计预留空间）/ ∏ 扁卷针宽度: 铝壳内腔宽度-铝壳内腔厚度-2.8≤卷针宽度（旧卷针）≤铝壳内腔 宽度-铝壳 内腔厚度-2.1
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。
四.电池设计的思路及基本步骤
根据电池用户要求，电池设计的思路有两种：一种是为用电设备 和仪器提供额定容量的电源；另一种则只是给定电源的外形尺寸，研 制开发性能优良的新规格电池或异形电池。 1 . 确定容量电池设计步骤 2. 确定组合电池中音体电池数目，单体电池工作电压与工作电流密度。 3. 根据用户要求确定电池组的工作总电压，工作电流等指标，选定电 池系列，参照该系列的“伏安曲线”（经验数据或通过实验所得）确 定单体电池的工作电压与工作电流密度。
4. 确定电池组中单电池数。 单体电池数目 = 电池工作总电压单体电 / 电池 工作电压
5. 计算电池容量 6. 根据要求的工作电流和工作时间计算额定容量。
× 额定容量 = 工作电流 工作时间
7. 确定设计容量 设计容量 = 额定容量 * 设计系数 其中设计系数是为保证电池的可靠性和使用寿命而设定的
五.锂离子电芯(以铝壳为例)设计的基本步骤
1. 容量初步评估 有效体积*体积比容量
2. 外型结构设计 (1) 壳体设计 圆角铝壳厚度≤5.4mm采用平焊，圆角铝壳厚度＞5.4mm采用立焊，方角采用平焊 壳体厚度：成品电池尺寸减至少0.25mm 壳体壁厚：0.2mm或0.25mm以上 (2) 盖板设计 (3) 隔圈(绝缘片)设计
10、确定正、负极片、隔膜 宽度 负极宽度≥正极宽度+1mm； 隔膜宽度≥负极宽度+2.5mm； 铝壳厚度＜8mm，隔膜宽度≤ 铝壳高度-铝壳底厚-盖板嵌入铝壳内部高度-
隔圈凹槽垫块厚度（见示意图）+0.85mm； 铝壳厚度≥8mm，隔膜宽度≤铝壳高度-铝壳底厚-盖板嵌入铝壳内部高度-隔
圈凹槽垫块厚度（见示意图）+0.35mm
三. 评价电池性能的主要指标
（ 1 ）容量 电池容量是指在一定放电条件下，可以从电池获得的电量，即电
流对时间的积分，一般有 Ah 或 mAh 来表示，它直接影响到电池的 最大工作电流和工作时间。 （ 2 ）放电特性和内阻
电池的放电特性是批电池在一定的放电制度下，其工作电压的平 稳性，电压平台的高低以及大电流放电性能等，它表示电池带负载的 能力。电池内阻包括欧姆内阻和电化学极化内阻，大电流放电时，内 阻对放电特性的影响尤为明显。 （ 3 ）工作温度范围
8、极组单层厚度计算 正极单层厚度：面密度/正极压实比+铝箔厚 负极单层厚度：正极面密度/正负极面密度比/负极压实比+铜箔厚 极组单层厚度：正极单层厚度+负极单层厚度+2*隔膜纸厚度
9、确定负极层数：（壳体厚度-壁厚-设计预留空间）/极组单层厚度 目前手工卷绕尽量使用单数层设计，以避免正负极一边厚一边薄。 设计预留空间：大于极组厚度的10%
二.电池的设计要求
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； • 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。 • 同时还应考虑：材料来源；电池性能；电池特性的决定因素电池工 艺；经济指标；环境问题等方面的因素。
电池设计基本知识培训
研发中心产品开发部 潘启明
2006.7.12
一.电百度文库设计的目的和基本原则
电池设计就是根据仪器设备的要求，为其提供具有最佳使用性能 的工作电源或动力电源。因此，电池设计首先必须满足用电器的使用 要求，并进行优化，使其具有最佳的综合性能，以此来确定电池的电 极、电解液、隔膜、外壳和其它零部件的参数，并将它们合理搭配， 制成具有一定规格和指标的电池或电池组。
（ 4 ）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。
（ 5 ）循环寿命（二次电池） 循环寿命是指二次电池按照一定的制度进行充放电，其性能减到
某一程度（例如，容量初始值的 60% ）时的循环次数。 （ 6 ）安全性能
5、设计容量 常规型号：设计容量≥A2等级容量下限值； 高容型号：设计容量≥标称容量(设计容量按敷料量下限值计算）
6、正极敷料量计算 正极敷料量：设计容量/正极混料比容量 负极敷料量：设计容量/负极混料比容量
7、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：40.00～45.99mg/cm2
凹槽护翼 凹槽
11、正极有效敷料长度的计算 正极有效敷料长度：正极敷料量/正极面密度/正极片宽度
12、正极片各段刮料长度设计 极组单数层：前端刮料区22mm；尾端刮料区：30宽度：25mm和85mm 34宽度：25mm和95mm
13、正极片总长度计算 正极敷料长度+（各刮料区总长度/2）
14、确定负极总长度 负极敷料量/（正极面密度/正负极面密度之比）+负极刮料区长度
15、确定隔膜纸长度 手工卷绕隔膜长度=负极片总长*2+90mm； 半自动卷绕机隔膜长=负极片总长*2+20mm
16、试卷绕及极片长度的调整 极耳对位原则 ：正极耳位于隔圈凸台与盖板注液孔之间，负极耳能点焊在
盖板镍片上，不能点 焊在镍钉上。 试卷绕，根据极耳对位原则 和负极必须包住正极的原则，调整正负极片的
3. 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 (1) 正极材料体系 (2) 负极材料体系 (3) 隔膜纸 (4) 电解液 (5) 集流体规格
4、卷针设计 圆卷针直径：2*（壳体宽度-壳体厚度-两侧设计预留空间）/ ∏ 扁卷针宽度: 铝壳内腔宽度-铝壳内腔厚度-2.8≤卷针宽度（旧卷针）≤铝壳内腔 宽度-铝壳 内腔厚度-2.1
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。
四.电池设计的思路及基本步骤
根据电池用户要求，电池设计的思路有两种：一种是为用电设备 和仪器提供额定容量的电源；另一种则只是给定电源的外形尺寸，研 制开发性能优良的新规格电池或异形电池。 1 . 确定容量电池设计步骤 2. 确定组合电池中音体电池数目，单体电池工作电压与工作电流密度。 3. 根据用户要求确定电池组的工作总电压，工作电流等指标，选定电 池系列，参照该系列的“伏安曲线”（经验数据或通过实验所得）确 定单体电池的工作电压与工作电流密度。
4. 确定电池组中单电池数。 单体电池数目 = 电池工作总电压单体电 / 电池 工作电压
5. 计算电池容量 6. 根据要求的工作电流和工作时间计算额定容量。
× 额定容量 = 工作电流 工作时间
7. 确定设计容量 设计容量 = 额定容量 * 设计系数 其中设计系数是为保证电池的可靠性和使用寿命而设定的
五.锂离子电芯(以铝壳为例)设计的基本步骤
1. 容量初步评估 有效体积*体积比容量
2. 外型结构设计 (1) 壳体设计 圆角铝壳厚度≤5.4mm采用平焊，圆角铝壳厚度＞5.4mm采用立焊，方角采用平焊 壳体厚度：成品电池尺寸减至少0.25mm 壳体壁厚：0.2mm或0.25mm以上 (2) 盖板设计 (3) 隔圈(绝缘片)设计
10、确定正、负极片、隔膜 宽度 负极宽度≥正极宽度+1mm； 隔膜宽度≥负极宽度+2.5mm； 铝壳厚度＜8mm，隔膜宽度≤ 铝壳高度-铝壳底厚-盖板嵌入铝壳内部高度-
隔圈凹槽垫块厚度（见示意图）+0.85mm； 铝壳厚度≥8mm，隔膜宽度≤铝壳高度-铝壳底厚-盖板嵌入铝壳内部高度-隔
圈凹槽垫块厚度（见示意图）+0.35mm
三. 评价电池性能的主要指标
（ 1 ）容量 电池容量是指在一定放电条件下，可以从电池获得的电量，即电
流对时间的积分，一般有 Ah 或 mAh 来表示，它直接影响到电池的 最大工作电流和工作时间。 （ 2 ）放电特性和内阻
电池的放电特性是批电池在一定的放电制度下，其工作电压的平 稳性，电压平台的高低以及大电流放电性能等，它表示电池带负载的 能力。电池内阻包括欧姆内阻和电化学极化内阻，大电流放电时，内 阻对放电特性的影响尤为明显。 （ 3 ）工作温度范围
8、极组单层厚度计算 正极单层厚度：面密度/正极压实比+铝箔厚 负极单层厚度：正极面密度/正负极面密度比/负极压实比+铜箔厚 极组单层厚度：正极单层厚度+负极单层厚度+2*隔膜纸厚度
9、确定负极层数：（壳体厚度-壁厚-设计预留空间）/极组单层厚度 目前手工卷绕尽量使用单数层设计，以避免正负极一边厚一边薄。 设计预留空间：大于极组厚度的10%
二.电池的设计要求
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； • 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。 • 同时还应考虑：材料来源；电池性能；电池特性的决定因素电池工 艺；经济指标；环境问题等方面的因素。
电池设计基本知识培训
研发中心产品开发部 潘启明
2006.7.12
一.电百度文库设计的目的和基本原则
电池设计就是根据仪器设备的要求，为其提供具有最佳使用性能 的工作电源或动力电源。因此，电池设计首先必须满足用电器的使用 要求，并进行优化，使其具有最佳的综合性能，以此来确定电池的电 极、电解液、隔膜、外壳和其它零部件的参数，并将它们合理搭配， 制成具有一定规格和指标的电池或电池组。