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来源：锂电联盟会长
一、锂离子电池设计原则
在产品设计中，必须尽可能的消除任何危害终端客户人身和财产安全的隐患。满足客户为第一准则，项目负责人必须经常与客户流通，了解其对产品的使用体验。在不影响客户使用效果的前提下，降低成本是对公司和客户负责的体现。负极容量余量：因为负极从开始形成SEI膜到循环的修复SEI等反应，需要不断消耗锂离子，所以负极需要设定一定的损耗余量。电池设计容量余量：因为操作、设备等原因，同一批次的电池容量会呈正态分布，为保证整个容量分布基本处于标称容量以上，需要设定设计余量。根据客户不同的使用环境和习惯，电池有各种不同的分类，这些电池分类中使用的电解液主要特性也各不相同：（1）高温型：85度12h储存测试满足行业要求，用于有高温要求的GPS产品；（2）普通型：70度12h储存测试满足行业要求，放电平台比较高，用于MID产品；（3）低成本型：满足0.5C循环300周容量保持80%的要求，用于移动电源等低成本产品；（4）高电压电解液：满足4.35V-4.40V使用，放电平台比要求较高，高电压电池产品；（5）低温型：-40度0.2C放电容量比大于50%，用于低温环境使用产品；（6）高倍率型：满足20C以上倍率放电要求，用于无人机、启动电源等产品。（1）锂盐：当前锂离子电池行业中主要采用LiPF6 作为锂盐，其浓度一般为0.8～1.2mol/L；（2）溶剂:一般为二元或三元组分，成分为EC/DEC/PC/EMC/DMC等，含量为90%～95%；（3）添加剂：分为成膜添加剂、防过充添加剂、低温添加剂、增强导电性添加剂，含量为5%～10%；电导率:6.0～9.0mS/cm(普通型)，10.0～14.0mS/cm(倍率型)铝塑膜主要厚度：88um/113um/122um/153um几种厚度规格。 铝塑膜主要结构为三层Nylon/Al/CPP,以及2层粘接剂；其中Nylon:20um左右，Al层40um左右，剩下的厚度为CPP厚度。电池型号主要受限于使用设备内放置电池部位的空间，还需要考虑电池使用过程中的膨胀问题。本部分以P455268/2500Ah为例说明电池的结构设计：尺寸: 厚max4.5mm，宽max52.0mm，长max68.0mm冲坑长（外坑）= 电池长度 - 顶封边宽度 - 偏差系数C偏差系数C: 长度方向由于各种误差所产生的系数,需要减掉才能保证电池不超长;2.8mm＜电池厚度T≤3.5mm时，C=2.0mm此类电池为单折边，若制程能力足够，Cmin=1.0mm在壳子深度大于5.0mm时建议使用双坑,两坑(正坑和反坑)的深度差1.0mm左右冲壳深度≤3.0mm，适用于厚度≤3.5mm 的电池冲壳深度≤4.0mm，适用于厚度≤5.0mm 单坑电池或厚度≤8.0mm的双坑电池冲壳深度≤6.5mm，适用于厚度＞8.0mm 的双坑电池 隔膜宽度 = 铝塑膜冲壳长（外坑）- （0.0～0.5mm）D1: 负极片宽度与隔膜宽度之间的偏差余量，防止负极片错位超出隔膜范围D1=2.0mm, 极片长度≤500mm & 极片宽度≤50.0mmD1=2.5mm, 500mm＜极片长度≤1500mmD2: 负极片与正极片之间的错位偏差，一般取0.0～2.0mmD2=1.0mm，极片长度≤500mm & 极片宽度≤50.0mm D2=1.5mm, 500mm＜极片长度≤1000mm正极片长度 = 卷针理论宽度×正极片层数+P1+P2 负极片长度 = 正极片敷料长度×0.5+负极长度余量 卷针理论宽度 = 卷针实际宽度+卷针厚度+参数调整值(0.2～0.5mm) P2：正极片在奇数折的圆弧长度之和--具体计算参考工艺要求ρ负 = ρ正×2S正× R正× C正×E / (2S正× R负× C负)= ρ正× R正× C正×E / (R负× C负)正极片单面面积 R正 R负 C正 C负T0-2×t) / E /T层 = ( T0：电池设计平均厚度 隔膜长度=负极片长度×2+卷针宽度×2+40mm余量 电池厚度=TA×EA×LA+TC×EC×LC+TM×LM+TAl×2本设计规范仅供参考，其中的一些系数需要结合实际情况加以修正。对于锂离子电池技术来说，以上介绍只是一个很小的方面，为了能做出好的电池，我们需要统筹考虑电池设计和生产中的人、机、料、法、环各个因素，并把这些因素引入过程的每个细节之中。锂电联盟会长向各大团队诚心约稿，课题组最新成果、方向总结、推广等皆可投稿，请联系：邮箱ibatteryalliance@163.com。
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