36V电动自行车电池的设计

36V电动自行车电池的设计 完成36V电动自行车电池的设计 1设计一种电动自行车用36V叠片式锂离子电池组，额定容量20Ah。 2 给出所设计的电池制造的工艺，大致核算一下电池成本。 二 材料条件 1 正极材料由下表自由选取。 LiCoO LiNiO LiMnO LiFePO 22244材料实际比容量 135~140 180~220 80~100 90~110 (mAh/g) 正极片压实密度 3.5~3.9 3.0~3.2 3.3~3.6 2.8~3.0 3(g/cm) 成本 450 350 70 100 (元/公斤) 2 负极材料由下表自由选取。 中间相碳微球类合成石墨类天然石墨类 材料 材料 材料 材料实际比容量 300~310 280~300 320~330 (mAh/g) 负极片压实密度 1.6~1.8 1.5~1.7 1.4~1.6 3(g/cm) 成本 200 40 110 (元/公斤) 3 正负极集流体厚度在以下范围内自由选取。 负极铜箔厚度8~10微米; 正极铝箔厚度16~20微米。 4 膈膜厚度在以下范围内自由选取。 膈膜厚度使用16~25微米的PE膈膜。 成本约12元/平米 5 正负极配方在以下范围内自主选取。 正极配方: 活性物质 导电剂 粘结剂 含量范围(%) 89~95 2~5 3~6 负极配方: 活性物质 导电剂 粘结剂 含量范围(%) 87~93 2~5 5~8 -16 电解液为1mol LLiPF-EC+DEC+DMC(1:1:1v/v) 6 用量4-6g/Ah，注意内腔体积。 成本90元/公斤 三 电池设计的基本步骤 1 正极活性物质选择。 2 负极活性物质选择。 3 正极集流体厚度选择。 4 负极集流体厚度选择。 5 正极配方的选择。 6 负极配方的选择。 7 计算电池正负极活性物质的用量。 (1) 根据控制电极的实际比容量来计算单体电池中控制电极(正极或负极)的物质用量; (2) 计算非控制电极的活性物质用量。 8 极片总面积的计算。 9 确定极片的几何尺寸和极片数量。 10 计算电池正负极板平均厚度。 (1) 求每片电极物质用量; (2) 每片电极的厚度。 10 电池隔膜(隔板)材料的选择及其厚度、层数的确定。 (1) 根据选定的电池系列确定隔膜材料; (2) 确定隔膜厚度及层数。 11 确定电解液的浓度及用量 12 确定电池的松紧度及单体电池的容量尺寸。 (1) 装配松紧度的确定及电池内腔的计算; (2) 根据电池内径及电极尺寸，确定单体电池或组合电池的容器尺寸。