锂离子电池设计流程

电池设计流程

1、根据客户对安全性及容量的要求，选择相应的体系；客户对安全性要求较高时，可选择

铁锂或锰酸锂体系，对容量要求较高时，可选择钴酸锂及三元体系。

2、根据电池的厚度选择制作单芯或多芯电池，并选择内部或外部连接；较厚的电池在制作

中不方便，应选择多芯以减短极片的长度，电池太厚内部连接后不容易L型封口，因此要选择外部连接；

3、查看是否有此型号电池，如没有，打印一份与此型号电池相似的工艺（查找电池的宽度

及厚度相似的型号，并查看此型号电池的卷芯宽度是否合适）：

1）如果打印工艺与需设计电池的厚度及宽度相同，可以通过调整面密度计算容量是否能够满足，如能满足，可以直接试卷绕；

2）如果卷芯宽度窄于电池宽度0.8～2mm（小型号电池可以是0.8～1mm，大型号电池必须在1mm 以上），此型号电池的厚度与需设计电池的厚度相近，则可以不必修改

卷针的尺寸；

3）如果卷芯宽度与电池宽度相差不足0.8mm（小型号电池），或者卷芯的宽度比电池宽度小1mm（大型号电池），电池的厚度与打印的工艺厚度相差较大时，则要更改

卷针的尺寸。

4、根据客户要求查找合适的模具：

1）看是否有此型号模具，如果没有，是否可以选择其它的型号代替（选择模具宽度与卷芯高度相同的模具，封侧边；如没有，可选择宽度与卷芯宽度相同的模具，封底

边）；

2）模具的宽度比电池的宽度窄0.5～1mm左右，模具的高度根据电池的大小有所不同，比电池的高度小4～7mm；

5、根据模具的尺寸修改隔膜及极片宽度：

1）单芯电池隔膜宽度比模具窝的高度小1mm左右，多芯电池隔膜宽度比模具窝小2～3mm；

2）负极宽度比隔膜宽度小2mm；

3）为了方便卷绕，正极的宽度根据电池的大小，一般比负极窄2～4mm；

6、修改极片的长度：

1）电池在充放电时厚度会增加，卷绕圈数越多的电池，厚度增加也会越大，因此电池的厚度比卷芯的厚度厚0.6～1.5 mm；

2）先计算出半圈的厚度，为正极的压片厚度加负极的压片厚度加两层隔膜的厚度；

3）查看卷芯厚度与宽度，如厚度比需设计电池的厚度厚时，则要减短极片。需要减短极片的尺寸按每次减半圈（电池的宽度），直到能达到厚度要求为止；

4）如厚度比需设计电池的厚度薄时，则要加长极片。需要加长极片的尺寸按每次减半圈（电池的宽度），直到能达到厚度要求为止；

7、根据电池修改后的尺寸计算面密度、敷料量及所能达到的容量：

1）电池设计容量比实际的容量要高，根据电池的容量大小，实际容量比设计容量高10～50mAh；

（有料部分面积为极片的长度－刮料长度/2）×极片的宽度

极片敷料量为有料面积×极片面密度

电池容量为敷料量×正极材料的发挥量

2）计算极片面密度为多少时，能够达到电池的容量，并将极片的面密度记录下来；

3）正极面密度×正极材料容量发挥×1.05/负极容量发挥得出负极面密度

4）面密度/压实密度＋箔的厚度得出极片的压片厚度

8、安排人员试卷绕

1）安排实验员将试卷绕的极片制片，按照工艺中的压片厚度压片并将隔膜及卷针备好；

2）将压好的极片测量极片的压延尺寸，并将极片的压延尺寸记录在工艺中；

3）测量极片的厚度、卷针的宽度与工艺中的尺寸是否相同，如果相同，则安排此工序熟练工人卷绕；

4）测量卷芯的宽度是否能够满足要求，如宽度达不到要求，则更改卷针的尺寸重新卷；

5）测量卷芯的厚度能否达到要求，如厚度达不到要求，则选择加长或减短极片；

6）看极片的甩尾是否能够甩到卷芯的侧边或者到达卷芯的边缘，如果不能到位，则根据卷芯的厚度选择加长或减短极片的长度。

9、修改后的工艺重新计算极片的面密度、敷料量，看容量能否达到容量的要求，然后调整

极片的面密度、敷料量并记录在工艺上。

10、将修改后的工艺安排人员制作电子版工艺。

10、将修改后的工艺打印出来，然后根据原始的工艺对比新工艺中是否有错误的地方，如果

无误，打印出样品制成表格，与工艺装钉在一起，并填写样品制作计划；

11、查看有无极片，如果有极片，将极片的编号写在制成表格中，安排实验员按照制成表格

中的编号查找极片，如果没有，则安排人员领料，配料；

12、实验员根据工艺制作极片，