卷绕式锂离子电池设计规范
锂电池设计规范范文
锂电池设计规范范文1.引言锂电池作为一种重要的电源技术，广泛应用于移动通信、电动车辆、储能等领域。
为了确保锂电池的安全性、性能和可靠性，需要制定相应的设计规范。
本文档旨在提供一套完整的锂电池设计规范，帮助设计人员在设计过程中遵循相关安全和技术要求。
2.锂电池基本知识2.1锂电池分类：按照锂电池的结构和性能特点，可将其分为锂离子电池、锂聚合物电池和锂离子聚合物电池等几类。
2.2锂电池组成：锂电池主要由正极、负极、电解质和隔膜等组成，其中正极材料常见有三元材料和钴酸锂材料等。
3.锂电池设计安全要求3.1电池外壳设计：电池外壳应采用阻燃材料，并具备良好的散热性能和抗冲击性能，以防止外力引起电池短路或起火等事故。
3.2温控系统设计：锂电池在高温或低温环境下工作容易引发安全问题，因此需要设计合理的温控系统，包括温度传感器、温度调节器等，以确保电池在合适的温度范围内工作。
3.3过充保护设计：通过设计过充保护电路，确保电池在充电时不会超过额定电压，避免发生过充现象，降低安全风险。
3.4过放保护设计：通过设计过放保护电路，确保电池在放电时不会低于最低允许电压，避免发生过放现象，延长电池寿命。
3.5短路保护设计：通过设计短路保护电路，确保电池在遭受外力短路时能够及时切断电路，防止电池起火或爆炸。
4.锂电池设计性能要求4.1能量密度：电池的能量密度决定了其储能能力，设计中应追求高能量密度，以提高电池的使用时间和续航里程。
4.2功率密度：电池的功率密度决定了其输出能力，设计中应追求高功率密度，以满足高功率需求，如电动车加速等。
4.3循环寿命：电池的循环寿命是指电池充放电循环次数达到规定条件的次数，设计中应追求长循环寿命，提高电池的使用寿命和可靠性。
4.4自放电率：电池的自放电率影响其长时间储存能力，设计中应追求低自放电率，以保证电池长时间存储后能够正常工作。
5.锂电池设计可靠性要求5.1组件设计可靠性：设计中应合理选择电池正负极材料和电解液，以确保电池组件的可靠性和稳定性。
卷绕式聚合物锂离子电池设计规范
一、卷绕式聚合物锂离子电池设计规范1. 设计容量根据客户需要的最小容量来确定设计容量。
设计容量（mAh）= 要求的最小容量×设计系数（1）设计系数一般取1.05~1.15。
2.极片方式正极负极正极负极1.竖卷式2.横卷式根据电池的宽度确定极片的设计方式，一般宽度＜20mm的电池采用第一种竖卷的设计方式；宽度≥20mm的电池采用第二种横卷的设计方式。
3.卷针的确定卷针的宽度Wj由以下公式确定：Wj = W-T-λ（2）其中：W —电池的宽度；T —电池的厚度；λ—卷芯与包装袋在宽度方向的空隙差值，一般取2~3mm。
卷针厚度Tj由卷针的宽度决定,具体见表1表1.卷针的宽度4. 卷芯尺寸的确定4.1 卷芯厚度卷芯的厚度T'是指正负极片卷绕成的电芯卡紧后的厚度(不包括包装膜的厚度)，一般是根据实际电池的厚度确定的，有以下关系：T' = T-Φ（3）其中：T —电池的厚度；Φ—系数，一般取0.7~0.9mm，具体数值根据电池的厚度决定。
4.2 卷芯宽度卷芯的宽度w'是极片卷绕后的电芯的宽度，由以下公式确定：w' = w j＋T j＋T'＋δ（4）其中：w j—卷针的宽度；T j —卷针的厚度；T'—卷芯的厚度；δ—系数，一般取0.5~1。
5.极片的设计5.1 极片宽度的确定：极片的宽度Wa根据卷绕的方式不同分别由以下公式确定(正、负极极片的宽度相同)：横卷：Wa = L-ω（5）其中：L —电池的长度；ω—系数，根据电池的厚度决定，一般≤3mm的电池取值6.5~7.5mm；＞3mm 的电池取值7.0~7.5mm。
竖卷：Wa = L-φ（6）其中：L —电池的长度；ω—系数，一般取值2.5~3.0mm。
5.2 极片长度、面密度的确定：5.2.1试卷电芯极片长度的计算：试卷电芯正极极片长度Lc的计算：以390g/m2的面密度来计算试卷电芯的极片长度。
Lc = C设÷140÷η÷390÷Wa÷2﹢2Wj﹢T'+8 （7）其中：C设—电池的设计容量；η—配方中正极活性物质的百分含量；Wa —极片的宽度；Wj —卷针的宽度；T' —卷芯的厚度。
全自动锂电池卷绕机的设计
杨振 宇 ，何 佳兵 ，姜 无 疾
（中 山职业 技术 学院机 械 系 ，广 东 中 山 ５２８４０４）
摘 要 关键 设 备 ．提 出了一 种 三卷 绕 头的 全 自动 锂 电
池 卷 绕机 ，描 述 了其 工作 过 程 和 总体 系统构 成 ，对 正 负极 片和 隔膜放 卷 纠偏 装 置 、三卷 绕 头卷 绕
２．１正 、负 极 片 和 隔膜 的 输送 部 件 正 、负极 片 和 隔 膜 的 输 送 装 置 主 要 由放 卷 架 、
张 力控 制 、除 尘 装 置 、纠 偏 装 置 、导送 装 置 等 组 成 。 （１）放卷 及 纠 偏 装 置 。正 、负 极 片 料 卷 及 隔 膜
料 卷 的放 卷 架 为 单悬 臂双 支 承 结 构 ，采 用 交 流 伺 服 电机 驱 动 ，主 动 放 卷 ，并 设 有 伺 服 系 统 自动 纠 偏 机 构 ，带 气 控 阀 的气 动 自动 胀 紧 装 卷 。
（２）张 力控 制 装 置 。 由张 力 摆 臂 、与 摆 臂 联 接 的 编 码 器 和 多个 过 渡 轮 构 成 ，形 成 对 摆 臂 位 置 偏 移 的 闭环控 制 ，可 实现 恒 张 力 控 制 ，张 力 可 通 过 人 机 界 面 进 行 参 数 设 定 ，以进 行 张 力调 节 。
（３） 除尘 装 置 。该 装 置 采 用 旋 转 毛 刷 双 面 清 理 ，负压 抽 吸 的方 式 除 去 极片 两 面 上 的灰 尘 。
收 稿 日期 ：２０１１－０６．２７
产 方 式 ，需 要 人 工 放 入 极 片 ，不 但 生 产 效 率 低 下 ， 而且容 易造成极片污染 ，卷绕 电芯也不能达到 良 好 的一致性 ，以保证锂 电池 具有高可靠 的安全性 能［１］。本 文 主 要 从 机 械 构 成 上 介 绍 一 种 三 卷 绕 头 的全 自动 锂 电池 电芯 卷 绕 机 的 设 计 。
锂电池生产铝壳卷绕工序规范牌
L9
L7
wW
L8
负极耳宽度L5:
正极耳宽度L6:
隔膜宽度L9: 卷绕速度:
外观要求: 1.负极长度与宽度方向完全包住正极; 2.隔膜长度与宽度方向完全包住负极,并且隔 膜长度需要超出负极尾部长度5mm以上; 3.电芯无螺旋状不良; 4.负极头部、尾部料区与箔区交界处需要在 绿胶范围内; 5.手动卷绕时隔膜外层比内层长度短1-4mm, 隔膜不允许反包; 6.测量宽度时需要压平电芯后测量; 7.收尾绿胶需平整无褶皱现象;
型号 参考文件
电芯厚度T: 正极耳到电芯边 缘距离L1: 终止胶宽度L4: 隔膜长度: 正极与负极错位 L7:
L2 L4
T L3
组长: 备注：尺寸单位为 mm
卷绕工序规格牌(铝壳)
批号 版本
电芯宽度W: 负极耳到电芯边 缘距离L2: 终止胶长度L3: 隔膜厚度: 负极与隔膜错位 L8:
L5 L5 L6 L1
领班/主管:
IPQC确认:
型号 参考文件
电芯厚度T: 正极耳到电芯边 缘距离L1: 终止胶宽度L4: 隔膜长度: 正极与负极错位 L7:
L2 L4
T L3
组长 备注：尺寸单位为 mm
卷绕工序规格牌(铝壳) 批号 版本
电芯宽度W: 负极耳到电芯边 缘距离L2: 终止胶长度L3: 隔膜厚度: 负极与隔膜错位 L8:
领班/主管
IPQC确认
L5 L5 L6 L1
L9
L7
wW
L8
负极耳宽度L5:
正极耳宽度L6:
隔膜宽度L9: 卷绕速度:
外观要求: 1.负极长度与宽度方向完全包住正极; 2.隔膜长度与宽度方向完全包住负极,并且隔 膜长度需要超出负极尾部长度5mm以上; 3.电芯无螺旋状不良; 4.负极头部、尾部料区与箔区交界处需要在 绿胶范围内; 5.手动卷绕时隔膜外层比内层长度短1-4mm, 隔膜不允许反包; 6.测量宽度时需要压平电芯后测量; 7.收尾绿胶需平整无褶皱现象;
卷绕式单体锂离子电池设计
卷绕式单体锂离子电池设计前言：目前，电动车包括电动汽车（EV ）、电动摩托和电动自行车三大类。
在当前环保的倡导下，电动自行车无疑是社会的最佳选择。
电动自行车以车载电池为动力源，可实现零排放，彻底解决尾气污染，而且动力要求也不错。
铅酸电池技术成熟，成本低，性能稳定，原材料丰富，是目前电动车的的常用电池，但由于铅酸电池比容量不够大，体积较大，铅是污染性金属，较之锂离子电池，锂离子电池比容量高，是铅酸电池的三倍以上，自放电小，循环寿命长，一般在500-1000次，无记忆效应和污染较小等优点，所以锂离子电池在不久的将来必然会成为电动车的理想能源。
1.0设计任务1．设计一种电动自行车用卷绕式单体锂离子电池，额定容量10Ah ； 2．给出所设计的电池制造的工艺流程。
本设计的锂离子电池的电化学表达式为：62()()n C LiPF PEO EC DEC DMC LiCoO --++++ 锂离子电池的成流反应 正极反应：LiCoO 2 ←→ Li 1-x CoO 2 + xLi + + xe 负极反应：6C + xLi + + xe ←→ LixC 6 电池反应：LiCoO 2 + 6C ←→ Li 1-x CoO 2 + LixC 6 1.1正极材料正极活性物质选择LiCoO 2，因为它制备工艺简单，开路电压高，比能量大，循环寿命长，能快速充放电，电化学性能稳定，现已商品化。
LiCoO 2合成方法（溶胶-凝胶法）将Li （Ac ）2按一定配比加入溶有PAA （聚丙烯酸）的去离子水中，加热至95℃形成凝胶体，将凝胶在空气气氛下加热至500℃分解，研磨，再将分解产物于700℃左右煅烧3h 得到LiCoO 2。
正极集流体：铝箔 厚度18微米正极配方1.2负极材料负极活性物质选择中间相碳微球（MCMB ），颗粒直径大小在10微米左右，这种颗粒放射状结构，从轴心向外的石墨晶面以之字形取向排列，外侧被一薄覆盖，该薄层的底晶面几乎覆盖了纤维柱的全部表面，纤维的机械结构坚固，即使经过1000次循环，结构也不会破坏。
锂电池卷绕机卷绕机毕业设计[管理资料]
![锂电池卷绕机卷绕机毕业设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/091c5f8f27284b73f3425022.png)
毕业设计说明书题目名称：锂电池卷绕机卷绕机构院系名称：机电学院班级：机自 xxx 班学号：xxxx学生姓名： xxx 指导教师：xxx2001年 05月摘要锂电池卷绕机卷绕机构是锂电卷绕设备中的重要的组成部分，它对电池的质量和寿命有很大的影响，它的设计对电池的自动化会有很大的作用。
其设计的实质是，在完成总体的设计方案以后，就指各个主要零部件的设计、安装、定位等问题，并对个别零件进行强度校核和试验。
并在相关专题中，对轴和轴承的寿命延长进行比较详细的分析。
在各个零部件的设计中，要包括材料的选择、尺寸的确定、加工的要求，结构工艺性的满足，以及与其他零件的配合的要求等。
在强度的校核是，要运用的相关公式，进行危险部位的分析、查表、作图和计算等。
并随后对整体进行安装、工作过程以及工作后的各方面的检查，同时兼顾到维修、保险装置等方面的问题，最后对两个主要工作零件的加工精度、公差选择进行分析，以保证卷绕机构最终设计的经济性和可靠性。
关键词：锂电池、卷绕机、经济性AbstractLithium battery winding machine winding winding device body is lithium important part of its quality and longevity of the battery has a great influence, and its automated design of the battery will have a significant role. The essence of its design, the completion of the overall design of the future, they refer to each of the major components of the design, installation, positioning and other issues, and checking the strength of individual components and testing. And related topics in the life of the shaft and bearings to extend the more detailed analysis. In various parts of the design, to include material selection, determine the size, processing requirements, the structure of the meeting process, and with other parts of the matching requirements. Check the intensity is related to the use of formula for risk parts of the analysis, look-up table, mapping and computing. And the subsequent installation of the whole work process and work in all aspects of the inspection, taking into account the maintenance, insurance, equipment and other issues, the last of the two main working parts of the machining accuracy, Tolerance analysis in order to ensure the winding Final design of economic institutions and reliability.Keywords: lithium battery, winding machine, economy前言时间匆匆，四年一挥而过，毕业在即，需要自己完成最后一个任务：完成毕业设计，为自己能毕业画上一个圆满的句号。
卷绕式锂离子电池
卷绕式锂离子电池
3. 分离膜准备：在正负极片之间放置一层电解质隔膜，用于阻止正负极之间的直接接触， 同时允许锂离子的传输。
4. 层叠叠卷：将正负极片和隔膜按照一定的顺序和层次进行叠卷，形成电池的正负极层叠 结构。
5. 电池封装：将层叠好的正负极结构放入电池壳体中，并注入电解液，同时密封好电池壳 体，形成完整的电池。
卷绕式锂离子电池
6. 电池测试和包装：对制造好的电池进行电性能测试，如容量、内阻等。通过测试合格后 ，进行最终的包装和标识。
卷绕式锂离子电池由于其灵活性和可扩展性，广泛应用于移动电子设备、电动汽车、储能 系统等领域。在制造过程中，需要严格控制材料的质量和工艺参数，以确保电池的性能和安 全性。此外，卷绕式锂离子电池也需要在使用和充放电过程中注意安全使用和避免过度充放 电等und lithium-ion battery）是一种常见的锂离子电池构造形式， 其主要特点是电池正负极材料通过层叠叠卷的方式组装而成。
以下是卷绕式锂离子电池的一般构造和制造过程：
1. 正负极材料准备：正负极材料通常是由活性材料、导电剂和粘结剂混合而成。正极材料 常用的有氧化钴、氧化镍等，负极材料常用的有石墨、石墨烯等。
卷绕式电芯 设计
卷绕式电芯设计
卷绕式电芯的设计涉及多个方面，以下是一些主要的设计考虑：
1. 电极设计：卷绕式电芯通常采用正极、负极和隔膜的层叠结构。
正极和负极的活性物质涂覆在集流体上，形成电极片。
电极片的厚度、活性物质涂覆量、集流体材料等都会影响电芯的性能。
2. 隔膜设计：隔膜用于隔离正极和负极，防止短路。
隔膜的材质、厚度、孔径等都会影响电芯的安全性和性能。
3. 电芯尺寸设计：根据电池的应用场景和需求，设计电芯的长度、直径、厚度等尺寸参数。
4. 电芯容量设计：根据电池的需求，设计电芯的容量。
这需要考虑活性物质的涂覆量、电极片的面积、电芯的尺寸等因素。
5. 电芯内阻设计：内阻是电芯性能的重要指标，设计时需要考虑如何降低内阻，提高电芯的放电性能。
6. 安全设计：卷绕式电芯的安全设计非常重要，需要考虑如何防止过充、过放、过热等问题。
这可以通过添加安全阀、热敏电阻等安全装置来实现。
7. 生产工艺设计：卷绕式电芯的生产工艺对电芯的性能和一致性有很大影响。
设计时需要考虑如何优化生产工艺，提高生产效率和产品一致性。
总之，卷绕式电芯的设计需要综合考虑多个因素，包括电极设计、隔膜设计、电芯尺寸、容量、内阻、安全和生产工艺等。
通过合理的设计和优化，可以制造出高性能、高安全性的卷绕式电芯。
卷绕电芯设计
卷绕电芯设计卷绕电芯是一种圆柱形锂离子电池，由将正极和负极材料交替缠绕在集电器上制成。
卷绕电芯具有能量密度高、循环寿命长、安全性好等优点，广泛应用于电动汽车、笔记本电脑、智能手机等领域。
卷绕电芯的设计主要包括以下几个方面：1. 集电器设计集电器是卷绕电芯的正极和负极材料的载体，其材料选择和结构设计对电芯的性能有重要影响。
集电器常用的材料有铝箔、铜箔和镍箔。
铝箔具有重量轻、成本低、易加工等优点，但其强度较低，在卷绕过程中容易断裂。
铜箔具有强度高、导电性好等优点，但其成本较高。
镍箔具有强度高、导电性好、耐腐蚀性强等优点，但其成本最高。
集电器的结构设计主要包括厚度、宽度和长度。
集电器的厚度决定了电芯的能量密度，集电器的宽度决定了电芯的容量，集电器的长度决定了电芯的长度。
2. 正极材料设计正极材料是卷绕电芯的核心材料，其性能直接决定了电芯的能量密度、循环寿命和安全性。
正极材料常用的材料有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等。
钴酸锂具有能量密度高、循环寿命长等优点，但其成本较高、安全性较差。
锰酸锂具有成本低、安全性好等优点，但其能量密度较低、循环寿命较短。
磷酸铁锂具有成本低、安全性好、循环寿命长等优点，但其能量密度较低。
三元材料具有能量密度高、循环寿命长、安全性好等优点，但其成本较高。
3. 负极材料设计负极材料是卷绕电芯的另一个核心材料，其性能直接决定了电芯的容量、循环寿命和安全性。
负极材料常用的材料有石墨、硅碳负极、金属锂等。
石墨具有成本低、循环寿命长等优点，但其容量较低。
硅碳负极具有容量高、循环寿命长等优点，但其成本较高、安全性较差。
金属锂具有容量高、能量密度高等优点，但其安全性较差。
4. 电解液设计电解液是卷绕电芯的重要组成部分，其性能直接决定了电芯的导电性、循环寿命和安全性。
电解液常用的材料有碳酸酯类、醚类、离子液体等。
碳酸酯类电解液具有成本低、导电性好等优点，但其循环寿命较短、安全性较差。
醚类电解液具有循环寿命长、安全性好等优点，但其成本较高、导电性较差。
锂离子电池半圆形卷针卷绕过程
锂离子电池是一种常用的充电式电池，由于其高能量密度和长寿命，被广泛应用于电动汽车、便携式电子设备等领域。
而锂离子电池的半圆形卷针卷绕过程则是其制造过程中的关键步骤之一。
本文将围绕锂离子电池卷绕工艺展开介绍，包括其工艺流程、影响因素以及未来发展方向。
一、锂离子电池半圆形卷针卷绕工艺流程1. 电池正负极材料制备：需要准备正负极材料，包括锂辉石型正极材料、石墨型负极材料等。
这些材料需要经过混合、涂布、干燥等工艺步骤制备成薄膜状。
2. 阴阳极片切割：将正负极材料薄膜进行切割，制成一定尺寸的阴极片和阳极片。
3. 铝箔与铜箔制备：为了提供导电支撑，需要准备一定尺寸的铝箔和铜箔。
4. 成品卷绕：将阴极片、阳极片和隔膜层按照一定顺序叠放，并与导电箔一起卷绕成半圆形结构。
5. 封装成型：将半圆形卷绕体放入铝塑膜袋中，通过真空封装或热封封口，形成锂离子电池。
二、影响锂离子电池半圆形卷针卷绕过程的因素1. 材料选择：正负极材料的选择对半圆形卷绕过程的成形效果和电池性能具有重要影响。
2. 卷绕张力：卷绕过程中的张力控制，对卷绕体的形状和稳定性起着至关重要的作用。
3. 卷绕速度：合理的卷绕速度可以保证卷绕体的均匀性和一致性。
4. 隔膜层的使用：隔膜层的选择和添加方式，也会对半圆形卷绕过程产生影响。
5. 设备运行稳定性：生产设备的运行稳定性和精度，直接关系到最终产品的质量。
三、锂离子电池半圆形卷针卷绕工艺的未来发展方向1. 自动化生产：未来随着智能制造技术的发展，锂离子电池卷绕工艺将朝着自动化、智能化方向发展，提高生产效率和产品质量。
2. 一体化工艺：将卷绕工艺与其他工艺环节进行一体化设计，降低生产成本，提高生产效率。
3. 革新材料应用：研发和应用新型材料，提高电池的能量密度和循环寿命，推动锂离子电池技术的进步。
4. 绿色环保：在卷绕工艺中推广绿色环保的材料和工艺，减少对环境的影响。
总结：锂离子电池半圆形卷针卷绕工艺作为锂离子电池生产过程的重要环节，其质量和稳定性直接影响着最终产品的性能和安全性。
全密封绕卷式芯体结构锂电池的设计(Ⅰ)
维普资讯
电 池 工 业
第 ７卷第 １ 期 ｇ ：
２０ ０ ２年 ２月
全 密 封 绕 卷 式 芯体 结构锂 电池 的 设计 （ ） Ｉ
赵 佳 明 ， 雏芝 扬
（ 都建 中锂 电池厂 ， 成 四川 成 都 ６ ０ ４ ） １０ １
摘 要 ：给 出 了锂 ／： 氧 化 硫 （ ｉ Ｓ 和锂 ／亚硫 酰 氟（ｉ Ｓ Ｃ ￣ 池 绕 卷 式 芯 体 结 构 的设 计依 据 、 则 Ｌ ／ Ｌ ／Ｏ Ｉ电 原
池 ， 我 国生 产 、 用 已达 ｌ 在 应 Ｏ年之 久 ， 两 种体 系 但
的设计 。对 于其 它 电化学体 系的具有 卷绕式 芯体结
构 的电池 ，如 固体 阴极 的锂 ／二 氧化锰和锂 离子 电 池等 ， 也可参 照本 设 计方法 进行 设计 。 １ 卷绕式芯 体 结构 的概 念 ｛ 卷 绕式 芯体 结构是 指 正极 、负极 间夹有 一层 隔 膜， 一起卷 绕 成一 个柱形 （ 圆柱 或棱柱 ） 电池 芯体 。 的 此 结构 的特点 是 ： 负极 以双 面进 行工作 。 为保证 负极
Ｄ ｓ ｎ ｏ ｔｉｍ ａｔｒ ｔ ｎ ｅ ｏ ｅ ｓｒ ｃｕ ｅ Ｉ） ｅｉ ｆｌ ｈｕ ｂ ｔｅｙ ｗｉ ｗｉｄ ｄ ｃ ｒ ｔｕ ｔｒ （ ｇ ｉ ｈ
Ｚ Ａ ｉ － ｉ ｇ Ｙ Ｎ ｅ — ｈ Ｈ Ｏ Ｊ ａ ｍｎ ， Ａ Ｇ Ｗ ｉ ｚ ｉ
（ｈ ｎ ｄ ｉ ｎ ｈｎ ｉ ｈ ｕ ａ ｔｒ ａ ｔｒ ，ｈ ｎ ｄ １０ １Ｃ ｉａ Ｃ ｅ ｇ ｕ Ｊ ａ ｚ ｏ ｇ Ｌ ｔ ｉｍ ｂ ｔｅ ｙ Ｆ ｃ ｏ ｙ Ｃ ｅ ｇ ｕ ６ ０ ４ ，ｈ ｎ ）
锂离子电池总规范
锂离子电池总规范锂离子电池是一种使用锂离子进行电池反应的可再充电电池。
由于其高能量密度、长寿命、低自放电率、轻量化等优点，锂离子电池已经成为现代移动电子设备、电动工具和电动汽车等领域的主要能源存储技术。
为了确保锂离子电池的安全和性能，制定一些总规范是非常重要的。
一、物理规范1.外观特征：锂离子电池应具有良好的外观特征，包括无明显变形、无渗漏、无损伤和无腐蚀等。
2.尺寸和重量：锂离子电池的尺寸和重量应符合相关的技术规范和标准。
3.电极材料：正负极材料应符合设计要求，并且需要具备良好的电化学性能。
4.电解液：电解液必须符合相关的技术规范和标准，包括粘度、比重、扩散系数等参数。
二、电化学性能1.电压特征：锂离子电池的额定电压应符合设计要求，并且在使用过程中电压变化应稳定。
2.能量密度：锂离子电池的能量密度应满足设计要求，并且能够保持在长时间内的稳定性。
3.密封性能：锂离子电池的密封性能应良好，能够有效防止液体和气体的泄漏。
三、安全性能1.过充保护：锂离子电池应具备过充保护功能，能够在电池电压高于额定值时自动切断充电电流。
2.过放保护：锂离子电池应具备过放保护功能，能够在电池电压低于额定值时自动切断放电电流。
3.短路保护：锂离子电池应具备短路保护功能，能够在发生短路时自动切断电流。
4.温度保护：锂离子电池应具备温度保护功能，能够在电池过热时自动切断电流。
5.冲击保护：锂离子电池应具备冲击保护功能，能够在遭受外力冲击时自动切断电流，以防止安全事故的发生。
四、循环寿命1.充放电循环次数：锂离子电池应具备良好的循环寿命，能够完成预定的充放电循环次数。
2.容量保持率：锂离子电池的容量保持率应符合设计要求，能够在循环使用过程中保持较高的容量。
3.自放电率：锂离子电池的自放电率应低于一定的标准，以确保长期存储时电池能够保持较高的容量。
五、环境友好性1.无污染物：锂离子电池应不含有对环境有害的重金属和有毒物质。
2.可回收利用：锂离子电池应设计成可方便回收利用的结构，以降低对环境的影响。
卷绕式锂离子电池设计规范
卷绕式锂离子电池设计规范一、观察给定型号和客户需求1、型号制定了电池的尺寸（以063048为例，尺寸为6.0×30×48mm）2、客户要求的容量和电池的放电类别（动力型、高温型、普通型），通常而言电池所能达到的容量一般为普通型＞高温型＞动力型（以便确定所需要的材料）3、材料的选用：3.1容量≥1000mAh的型号，如果客户无容量或高温要求的用正极CN55系列3.2有高温要求的型号，正极材料必须使用Co系列，电解液必须用高温电解液二、卷芯设计1、容量设计根据客户要求的最小容量来确定设计容量。
设计容量（mAh）= 要求的最小容量×设计系数=（长×2-刮粉）×宽÷10000×面密度×理论克容量注：设计系数:标称容量≤200mAh设计系数一般取1.10~1.20；标称容量200＜C≤350mAh设计系数一般取1.08±0.02；标称容量C＞350mAh设计系数一般取1.07±0.02。
2、卷针的设计2.1 卷针的宽度Wj=电芯的宽度-卷针厚度-电芯的厚度-1.7（根据实际情况而定）2.2 卷针厚度Tj由卷针的宽度决定,具体见卷针统计表。
3、包装膜尺寸设计3.1包装膜膜腔长度的确定：膜腔长度=成品高-顶封宽度（5mm）3.2包装膜膜腔长度的确定：膜腔宽度=成品宽-1.2mm3.3 槽深的设计：槽深H与电芯厚度的关系如下：H = T-α其中：T —电芯的厚度；α—当型号为双坑电池时，α取0.2当型号为单坑电池时，α取-0.23.4 包装袋长、宽尺寸的确定：3.4.1 包装袋宽度:a. 厚度≤5mm的电池铝塑膜宽度为电池本体宽度+（45～50mm），取代5mm的整数倍为规格；b. 厚度﹥5mm的电池铝塑膜宽度为电池本体宽度+（55～60mm），取代5mm的整数倍为规格；3.4.2包装袋长度:铝塑膜长度=成品电池长度×2+10mm5、极片的设计：5.1隔膜宽度=卷芯高度=电芯高度-5mm，（客户容量要求高的小型号电池或极片较宽的各别型号除外）；5.2负极片宽度=电芯高度-7mm（客户容量要求高的小型号电池或极片较宽的各别型号除外）；5.3正极片宽度=电芯高度-（8~9 mm），（客户容量要求高的小型号电池或极片较宽的各别型号除外）；5.4正极片长度设计原则：容量达到客户要求，控制面密度和卷绕圈数5.5负极片长度=正极片长度-半圈长度5.6隔膜长度=负极长度×2+（20~30mm）6、面密度比：6.1 1000mAh以下，面密度比为2.25～2.3，优选2.25；6.2 1000-2000mAh，面密度比为2.2～2.25，优选2.2；6.3 2000-4000mAh面密度比为2.15～2.2，优选2.15；6.4 4000mAh以上，面密度比为2.1～2.15，优选2.1；6.5 CN55系列，面密度比为1.75～1.9，优选1.85；6.6 Mn系列，面密度比为2.5～2.9，NM28为2.5，NM19为2.7，Mn为2.9；6.7 Fe系列，面密度比为2.35；7、极片厚度的确定：为保证极片中活性物质的性能发挥，涂布后的极片要进行适当压片，一般根据材料的压实密度来确定不同面密度的极片的压片厚度。
锂离子动力电池设计步骤及要求
锂离子动力电池设计介绍摘要：本文简要介绍了锂离子动力电池设计的基本原则、设计要求、评价锂离子动力电池性能的主要指标和锂离子动力电池设计的基本步骤，并结合 8Ah锰酸锂动力电池的设计实例，详细介绍了锂离子动力电池设计过程中各主要参数的确定方法、计算过程以及设计过程中相关细节的注意事项，结合本公司实际生产能力和生产设备的实际工况，确定了正负极极片分段的设计思路，将正负极极片分别分为四段，卷成两个电芯，采用内部并联的方式与电池的极柱链接，成功的解决了生产中极片过长极片不易加工和卷绕不易对齐的难题，为动力电池的设计提供重要的参考依据。
1 锂离子动力电池的设计基础1.1 动力电池设计的基本原则动力电池设计，就是根据用电设备的要求，为设备提供工作电源或动力电源。
因此，动力电池设计首先必须根据用电设备需要及电池的特性，确定电池的电极、电解液、隔膜、外壳以及其他部件的参数，对工艺参数进行优化，并将它们组成有一定规格和指标(如电压、容量、体积和重量等)的电池组。
动力电池设计是否合理，关系到电池的使用性能，必须尽可能使其达到设计最优化。
1.2 动力电池的设计要求动力电池设计时，必须了解用电设备具对电池性能指标及电池使用条件，一般应考虑以下几个方面：1电池工作电压；2电池工作电流，即正常放电电流和峰值电流；3电池工作时间，包括连续放电时间、使用期限或循环寿命；4电池工作环境，包括电池工作环境及环境温度；5电池最大允许体积；锂离子动力电池由于其具有优良的性能，使用范围越来越广，有时要应用于一些特殊场合，因而还有一些特殊要求，如耐冲击、振动、耐高低温、低气压等。
在考虑上述基本要求时，同时还应考虑材料来源、电池特性的决定因素、电池性能、电池制造工艺、技术经济分析和环境温度。
1.3 评价动力电池性能的主要指标动力电池性能一般通过以下几个方面来评价：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，一般用Ah表示，它直接影响电池的最大工作电流和工作时间。
锂电池设计规范范文
锂电池设计规范范文锂电池是一种高能量密度的电池，被广泛应用在智能手机、电动车和储能系统等领域。
为了确保锂电池的安全性、可靠性和性能，设计规范是必不可少的。
以下是锂电池设计规范的一些重要内容：1.电池容量和额定电压：锂电池的容量是指电池能够存储的能量，通常以安时（Ah）为单位。
额定电压是指电池的标准工作电压。
在设计电池组时，应根据应用需求合理选择电池容量和额定电压，避免电池过载或容量不足而影响使用效果。
2.温度范围：锂电池的工作温度范围对于保证电池的性能和寿命至关重要。
设计过程中，应确保电池组能够在指定的温度范围内正常工作。
同时，应注意电池在高温或低温环境下的安全性和可靠性。
3.充电和放电速率：锂电池的充放电速率是指电池在单位时间内充电或放电的能力。
设计电池组时，应考虑应用的功率需求和充放电速率，并确保电池组能够在安全和稳定的范围内工作。
4.充电和放电保护：为了保护锂电池免受过充和过放的损害，设计中应包含适当的充电和放电保护措施。
这包括过压保护、欠压保护、过流保护和温度监控等功能，以确保电池组在安全范围内运行。
5.电池管理系统（BMS）：电池管理系统是锂电池设计的关键部分之一，用于监控和控制电池的充放电过程，以提高电池的性能和寿命。
设计中应考虑使用适当的BMS来管理电池组。
6.安全性：锂电池的安全性是设计中最重要的考虑因素之一、设计中应注意防止电池短路、过热和过充等情况的发生，并采取相应的安全防护措施，如熔断器、保险丝和安全回路等。
7.材料选择：在锂电池设计过程中，应选择合适的材料，包括正负极材料、电解液和隔膜等。
这些材料应具有良好的性能、稳定性和安全性。
8.废弃物处理：锂电池废弃物的处理是设计中必须考虑的问题之一、设计中应采用可持续发展的方法，确保废弃的锂电池能够安全回收和处理。
总结起来，锂电池设计规范需要考虑容量和电压、温度范围、充放电速率、充放电保护、电池管理系统、安全性、材料选择、废弃物处理和标准符合性等因素。
卷绕式锂离子电池设计规范
卷绕式锂离子电池设计规范一、观察给定型号和客户需求1、型号制定了电池的尺寸（以063048为例，尺寸为6.0×30×48mm）2、客户要求的容量和电池的放电类别（动力型、高温型、普通型），通常而言电池所能达到的容量一般为普通型＞高温型＞动力型（以便确定所需要的材料）3、材料的选用：3.1容量≥1000mAh的型号，如果客户无容量或高温要求的用正极CN55系列3.2有高温要求的型号，正极材料必须使用Co系列，电解液必须用高温电解液二、卷芯设计1、容量设计根据客户要求的最小容量来确定设计容量。
设计容量（mAh）= 要求的最小容量×设计系数=（长×2-刮粉）×宽÷10000×面密度×理论克容量注：设计系数:标称容量≤200mAh设计系数一般取1.10~1.20；标称容量200＜C≤350mAh设计系数一般取1.08±0.02；标称容量C＞350mAh设计系数一般取1.07±0.02。
2、卷针的设计2.1 卷针的宽度Wj=电芯的宽度-卷针厚度-电芯的厚度-1.7（根据实际情况而定）2.2 卷针厚度Tj由卷针的宽度决定,具体见卷针统计表。
3、包装膜尺寸设计3.1包装膜膜腔长度的确定：膜腔长度=成品高-顶封宽度（5mm）3.2包装膜膜腔长度的确定：膜腔宽度=成品宽-1.2mm3.3 槽深的设计：槽深H与电芯厚度的关系如下：H = T-α其中：T —电芯的厚度；α—当型号为双坑电池时，α取0.2当型号为单坑电池时，α取-0.23.4 包装袋长、宽尺寸的确定：3.4.1 包装袋宽度:a. 厚度≤5mm的电池铝塑膜宽度为电池本体宽度+（45～50mm），取代5mm的整数倍为规格；b. 厚度﹥5mm的电池铝塑膜宽度为电池本体宽度+（55～60mm），取代5mm的整数倍为规格；3.4.2包装袋长度:铝塑膜长度=成品电池长度×2+10mm5、极片的设计：5.1隔膜宽度=卷芯高度=电芯高度-5mm，（客户容量要求高的小型号电池或极片较宽的各别型号除外）；5.2负极片宽度=电芯高度-7mm（客户容量要求高的小型号电池或极片较宽的各别型号除外）；5.3正极片宽度=电芯高度-（8~9 mm），（客户容量要求高的小型号电池或极片较宽的各别型号除外）；5.4正极片长度设计原则：容量达到客户要求，控制面密度和卷绕圈数5.5负极片长度=正极片长度-半圈长度5.6隔膜长度=负极长度×2+（20~30mm）6、面密度比：6.1 1000mAh以下，面密度比为2.25～2.3，优选2.25；6.2 1000-2000mAh，面密度比为2.2～2.25，优选2.2；6.3 2000-4000mAh面密度比为2.15～2.2，优选2.15；6.4 4000mAh以上，面密度比为2.1～2.15，优选2.1；6.5 CN55系列，面密度比为1.75～1.9，优选1.85；6.6 Mn系列，面密度比为2.5～2.9，NM28为2.5，NM19为2.7，Mn为2.9；6.7 Fe系列，面密度比为2.35；7、极片厚度的确定：为保证极片中活性物质的性能发挥，涂布后的极片要进行适当压片，一般根据材料的压实密度来确定不同面密度的极片的压片厚度。
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卷绕式锂离子电池设计规范
一、观察给定型号和客户需求
1、型号制定了电池的尺寸（以063048为例，尺寸为6.0×30×48mm）
2、客户要求的容量和电池的放电类别（动力型、高温型、普通型），通常而言电
池所能达到的容量一般为普通型＞高温型＞动力型（以便确定所需要的材料）
3、材料的选用：
3.1容量≥1000mAh的型号，如果客户无容量或高温要求的用正极CN55系列
3.2有高温要求的型号，正极材料必须使用Co系列，电解液必须用高温电解液
二、卷芯设计
1、容量设计
根据客户要求的最小容量来确定设计容量。
设计容量（mAh）= 要求的最小容量×设计系数=（长×2-刮粉）×宽÷10000×面密度×理论克容量
注：设计系数:
标称容量≤200mAh设计系数一般取1.10~1.20；
标称容量200＜C≤350mAh设计系数一般取1.08±0.02；
标称容量C＞350mAh设计系数一般取1.07±0.02。
2、卷针的设计
2.1 卷针的宽度
Wj=电芯的宽度-卷针厚度-电芯的厚度-1.7（根据实际情况而定）
2.2 卷针厚度
Tj由卷针的宽度决定,具体见卷针统计表。
3、包装膜尺寸设计
3.1包装膜膜腔长度的确定：
膜腔长度=成品高-顶封宽度（5mm）
3.2包装膜膜腔长度的确定：
膜腔宽度=成品宽-1.2mm
3.3 槽深的设计：
槽深H与电芯厚度的关系如下：H = T-α
其中：
T —电芯的厚度；
α—当型号为双坑电池时，α取0.2
当型号为单坑电池时，α取-0.2
3.4 包装袋长、宽尺寸的确定：
3.4.1 包装袋宽度:
a. 厚度≤5mm的电池铝塑膜宽度为电池本体宽度+（45～50mm），取代5mm
的整数倍为规格；
b. 厚度﹥5mm的电池铝塑膜宽度为电池本体宽度+（55～60mm），取代5mm
的整数倍为规格；
3.4.2包装袋长度:
铝塑膜长度=成品电池长度×2+10mm
5、极片的设计：
5.1隔膜宽度=卷芯高度=电芯高度-5mm，（客户容量要求高的小型号电池或极片较
宽的各别型号除外）；
5.2负极片宽度=电芯高度-7mm（客户容量要求高的小型号电池或极片较
宽的各别型号除外）；
5.3正极片宽度=电芯高度-（8~9 mm），（客户容量要求高的小型号电池或极片较
宽的各别型号除外）；
5.4正极片长度设计原则：容量达到客户要求，控制面密度和卷绕圈数
5.5负极片长度=正极片长度-半圈长度
5.6隔膜长度=负极长度×2+（20~30mm）
6、面密度比：
6.1 1000mAh以下，面密度比为2.25～2.3，优选2.25；
6.2 1000-2000mAh，面密度比为2.2～2.25，优选2.2；
6.3 2000-4000mAh，面密度比为2.15～2.2，优选2.15；
6.4 4000mAh以上，面密度比为2.1～2.15，优选2.1；
6.5 CN55系列，面密度比为1.75～1.9，优选1.85；
6.6 Mn系列，面密度比为2.5～2.9，NM28为2.5，NM19为2.7，Mn为2.9；
6.7 Fe系列，面密度比为2.35；
7、极片厚度的确定：
为保证极片中活性物质的性能发挥，涂布后的极片要进行适当压片，一般根据材料的压实密度来确定不同面密度的极片的压片厚度。
表1. 不同材料的压实密度
材料LiCoO2CN55 LIFePO4 Mn NM19 NM28 斯诺
MAG-5 压实密
3.9 3.6 2.15 2.9 2.9 3.0 1.55
度/g/m3
8、电解液量的确定
8.1 钴酸锂
容量
双坑≥
1.5A
单坑≥3A
双坑≥1A
单坑≥2A
单坑≥
0.8A
单坑＜2A
≥0.5A
＜0.8A
≥0.3A
＜0.5A
≥0.1A
＜0.3A
＜0.1A
负极材料340 330 320 310 295 280 260+0.1
8.2钴酸锂+镍钴锰酸锂5：5
容量500-1000 1001-15001501-20002000以上
单坑290300310320
双坑295305 315 325
8.3 锰酸锂系列（Mn，Mn28,Mn19）：无论容量大小暂时均按230计算
8.4磷酸铁锂：无论容量大小暂时均按135计算
9、极耳使用
9.1 2mm：容量≤500mAh，宽度≤25mm，特殊型号除外，如PL952248等型号；
9.2 3mm：容量300～1500mAh，宽度25～40mm；
9.3 4mm：容量1200～4500mAh，宽度≥30mm；
9.4 5mm：容量4500～5500mAh；
9.5 8mm：容量≥5500mAh.以及某些需要快速充放电的电池也必须用8mm，
用在电动自行车上的型号PL0670150等型号。
10、电芯试卷：
采用已初步确定的参数（卷针、极片长度、极片厚度等）制作极片进行试卷，根据试卷电芯的尺寸确定最终的方案；卷绕电池的负极双面面密度原则上要求≤200g/m2。
11、电芯中心距规定
客户无要求时，根据“2”中选定的卷针宽度-极耳宽度-2来预定，并通过试卷进行确认，最终结果按实际尺寸确定。
如按卷针选定中心距≥44mm需用错位卷针。
12、切边和折边宽度
切边宽度一般控制在3.2—4.5mm，切边和折边原则为:
1) 双折边根据生产实际情况确定，折边后不高于电芯表面；单折边最小热封宽
度≥2.5mm，折边后不高于电芯表面（个别型号除外）
2) 如客户无特殊要求均采用双折边。