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锂电池百科/电池设计步骤基础知识

电池设计步骤基础知识

一、电池设计基础

1 、电池设计的目的和基本原则

电池设计就是根据仪器设备的要求,为其提供具有最佳使用性能的工作电源或动力电源。因此,电池设计首先必须满足用电器的使用要求,并进行优化,使其具有最佳的综合性能,以此来确定电池的电极、电解液、隔膜、外壳和其它零部件的参数,并将它们合理搭配,制成具有一定规格和指标的电池或电池组。

2 、电池的设计要求

电池设计是为满足对象(用户或仪器设备)的要求进行的。因此,在进行电池设计前,首先必须详尽地了解对象对电池性能指标及使用条件的要求,一般包括以下几个方面:

①电池的工作电压;

②电池的工作电流,即正常放电电流和峰值电流;

③电池的工作时间,包括连续放电时间,使用期限或循环寿命;

④电池的工作环境,包括电池工作时所处状态及环境温度;

⑤电池的最大允许体积。

同时还应考虑:材料来源;电池性能;电池特性的决定因素电池工艺;经济指标;环境问题等方面的因素。


二、电池设计的基本步骤

电池设计人员在明确设计任务和做好充分准备后,即可进行设计。根据电池用户要求,电池设计的思路有两种:一种是为用电设备和仪器提供额定容量的电源;另一种则只是给定电源的外形尺寸,研制开发性能优良的新规格电池或异形电池。

1 、确定容量电池设计步骤 

①确定组合电池中单体电池数目,单体电池工作电压与工作电流密度。

 

②根据用户要求确定电池组的工作总电压,工作电流等指标,选定电池系列,参照该系列的“伏安曲线”(经验数据或通过实验所得)确定单体电池的工作电压与工作电流密度。

 

③确定电池组中单电池数。

单体电池数目= 电池工作总电压/单体电池工作电压

 

④计算电池容量

 

⑤根据要求的工作电流和工作时间计算额定容量。

额定容量= 工作电流 * 工作时间

 

⑥确定设计容量

设计容量=额定容量*设计系数

其中设计系数是为保证电池的可靠性和使用寿命而设定的,一般取1.1-1.2

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