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1、铝壳锂离子电池设计一、铝壳锂离子电池设计的内容 铝壳锂离子电池设计包括：1、五金设计 2、电芯设计 五金设计包括：1、铝壳尺寸设计 2、盖帽尺寸设计 电芯设计包括：1 卷针尺寸设计 2、极片尺寸设计 3、隔膜尺寸设计 4、正负极负料设计 5、刮粉位、留粉位尺寸确定 6、极耳尺寸设计 7、注液量设计 8、其他辅助设计：胶纸尺寸等。二、五金件设计1、 电池尺寸参数厚度HO、宽度WO 高度LO2、 铝壳尺寸设计1.1 铝壳尺寸参数：外厚 H 外、外宽 W 外、外高 L 外、正壁厚、侧壁厚、底厚、内厚 H 内、内 宽W内、内高L内1.2 铝壳尺寸参数设计：H 夕卜胡0-(0.20.4)mm； W 夕W
2、0-(0.20.3)mm； L 夕L0-(1.0T.5)mm；正壁厚=(0.20.4) mm；侧壁厚=(0.30.4) mm；底厚=(0.50.6) mm。H 内=H 夕卜2*正壁厚；W 内=W；卜2* 侧壁厚；L内讯外-底厚1.3 盖帽尺寸参数：长度、宽度、厚度、铆钉位置、铆钉尺寸、边缘、连接片宽度、连接片长 度、密封圈尺寸等。1.4 盖帽尺寸参数设计(主要由结构工程师根据铝壳尺寸完成)三、电芯参数设计1、卷针设计1.1 方卷针厚度=(1.52.0) mm；1.2方卷针宽度壳内宽-壳内厚-卷针厚度-C (经验系数，00)；1.3壳内厚卷芯、厚度1.4圆卷针与方卷针换算:方卷针宽度=(圆卷针直
3、径*n -2*方卷针厚度) /2+C (经验系数)2、隔膜纸尺寸设计2.1隔膜纸宽度=壳内高-(22.5) mm=电池高度-(3.54)2.2隔膜纸长度=2*负极片长度+ (1625) mm (使用圆卷针时此值要大 于使用方卷针)2.3 隔膜纸厚度(根据实际情况要求决定)3、极片尺寸设计3.1负极片宽度=隔膜纸宽度-2mm 正极片宽度=负极片宽度-(12) mm3.2 正极片长度=正极片折数*正极片平均折长(试卷，可建公式近似计 算)负极片长度=负极片折数*负极片平均折长(试卷，可建公式近似计 算)3.3正极片折数壳内厚/ (0.330.35)负极片折数=正极片折数-13.4 正极片厚度=铝箔
4、厚度+附料厚度=铝箔厚度+（面密度/压实密度） 负极片厚度=铜箔厚度+附料厚度=铜箔厚度+（面密度/压实密度）4、面密度设计正极面密度=（正极附料量-（0.050.1） g/【正极片长度-1/2* （刮粉 位之和）】（4146） mg/cm 2负极面密度=正极面密度*正极克容量*正极活性物含量*（1.0251.045） /（负极克容量*负极活性物含量）（ 1821 ） mg/cm 25、附料量设计正极附料量=标称容量*（1.0351.065） /正极克容量/正极活性物含量6、极耳尺寸设计极耳宽度=（35） mm；正极耳长度负极片宽度+电池厚度-C1 （经验系数，可建公式近似计算）负极耳长度负极
5、片宽度+电池厚度-C2 （经验系数，可建公式近似计算）7、刮粉位、留粉位尺寸确定正极：A=正极耳宽度+ （00.5）B方卷针宽度-A-1/2*CC=2*F （负极）+ （610） mm负极：E=负极耳宽度F=E+2mm8、注液量设计注液量=电池设计容量/（310320）四、电芯设计需要注意的几个问题1、电芯厚度1.1 套壳时电芯厚度=（正极厚度+负极厚度+隔膜厚度） *空隙率系数+0.1mm正极厚度=正极片辊压厚度+烘烤反弹厚度） *（正极片折数-1） + 铝箔厚度隔膜厚度=隔膜规格厚度*负极片折数*21.2 正面套壳空间正面套壳空间=铝壳内厚-套壳时电芯厚度$01.3 侧面套壳空间侧面套壳空
6、间=壳内宽卷针宽度卷针厚度套壳时电芯厚度 =（01） mm2、电池厚度2.1 设计电池厚度=（正极厚度+负极厚度+隔膜厚度）*空隙率系数+2* 壳正壁厚正极厚度=（正极片辊压厚度+分容后反弹厚度） *（正极片折数 -1） +铝箔厚度负极厚度=（负极片面密度/分容后压实密度） *负极片折数+铜箔 厚度隔膜厚度=隔膜规格厚度*负极片折数*22.2 电池厚度空间电池厚度空间=电池厚度规格上限-设计电池厚度=(0.20.5) mm3、电池空隙率3.1 电池空隙率=(铝壳内部空间-正极所占空间-负极所占空间-铜箔 铝箔所占空间-隔膜纸所占空间) /铝壳内部空间铝壳内部空间=壳内高*壳内宽*壳内厚 正极所占空间=正极附料量/正极真实密度 负极所占空间=负极料量/负极实密度 铜箔所占空间=铜箔长度*铜箔宽度*铜箔厚度 铝箔所占空间=铝箔长度*铝箔宽度*铝箔厚度 隔膜纸所占空间=隔膜纸长度*隔膜纸宽度*隔膜纸厚度3.2 注液系数注液系数=注液量/电解液密度/(铝壳内部空间*电池空隙率)(0.70.9)
