足够的吸液保湿能力和离子导电性,保证正负级间良好的离子导电作用。此外,还要求有良好的头
其性能,足够的机械强度和防震能力。
隔膜的好坏直接影响电池的内阻,放电特性,贮存性能,循环寿命,内压等。选择合适的隔膜
对电池非常重要。
锂离子电池中经常用的隔膜邮聚丙烯和聚乙烯微孔膜,Celgard 系列隔膜在锂离子电池中也获得
了应用。
4
电池的结构
常见的电池按开口方式分为密封型电池和开口型电池,按形状分为圆柱形电池,方形电池和扣
式电池等,同时还可根据不同的用途设计特殊的电池,但电池的尺寸直接影响电池的性能。特别是随着
电子产品的薄型化和轻量化,根据用电器具的需要和空间合理的设计电池形状也是非常重要的。
对于锂离子电池,无论是方形,还是圆柱形或扣式电池,都是密封型电池,电池的尺寸直接影
响电池的性能。
5
电池级片生产工艺
电极的制造方法有粉末压成法,涂膏法,烧结法和沉积法。不同的制造方法各有其特点,压成
法设备简单,操作方便,较为经济,一般电池系列均可采用;涂膏法应用也较为普遍,多用于二次电池;
烧结法制备得电极寿命长,大电流放电性能好,也多用于二次电池,尤其是动力电池;电沉积法制备的
电极孔率高,比表面面积大,活性高,适用于大功率,快速激活的电池。
锂离子电池的电极采用涂布,辊压的方法制造。负极碳材料与粘结剂等搅拌均匀呈糊状,用专
用徒步设备往铜箔上涂布,再经干燥,辊压而成;正极活性物质与粘结剂,导电剂等搅拌均匀呈糊状,
用专用涂布设备往铝箔上涂布,经干燥,辊压而成。
6
电池的装配
电池的结构设计,同样需要根据电池的使用条件,结合电池系列的特性来进行。合理的电池结构,有利
于发挥电池的最佳性能。为了保证电池的安全性,除了在 工艺上采取必要的措施(如两极物质的配比,良
好的密封方式,设置安全阀)外,还应注意电池的使用条件,尤其是电池的工作温度于贮存温度对电池性能
及寿命的影响。
密封型电池是再正,负极中间用隔膜隔开后卷成电芯装入电池壳中,因此,电芯的松紧程度对电池性能
影响很大。松紧度也称电池的装配比,松紧度过大不利于加工装配,且极板,隔膜润湿较困难,放电电压低,
容量低;松紧度过小,不仅降低了比容量,还会使极板过度膨胀,影响电池寿命。因此松紧度一般控制在
80%~90%。
3.5.2 电池设计的基本步骤
电池设计主要包括参数计算和工艺制定,具体步骤如下:
⑴确定组合电池中单体电池数目,单体电池工作电压于工作电流密度
1
单体电池数目
电池组工作电压
单体电池数目= ——————————
单体电池工作电压
2
确定单体电池工作电压于工作电流密度。
根据选定系列电池的伏安曲线,确定单电池的工作电压于工作电流密度,同时应考虑
工艺的影响,如电极结构形式的影响等。
⑵计算电极总面积和电极数目
1
根据要求的工作电流和选定的工作电流密度,计算电极总面积(以控制电极为准)
工作电流(mA)
电极总面积= ————————————-
工作电流密度(mA.cm
-2
)
2
根据要求的电池外形最大尺寸,选择合适的电极尺寸,计算电极数目。
电极总面积
电极数目= ——————————
极板总面积
⑶计算电池容量