電池結(jié)構(gòu)設(shè)計演講人：日期:目錄CATALOGUE02.材料選擇標(biāo)準(zhǔn)04.安全防護(hù)機(jī)制05.生產(chǎn)工藝流程01.03.熱管理系統(tǒng)設(shè)計06.測試驗證體系基礎(chǔ)組成分析01基礎(chǔ)組成分析PART外殼封裝功能要求保護(hù)電池內(nèi)部防水防爆輕便堅固散熱性能外殼可以保護(hù)電池內(nèi)部的電極、電解質(zhì)和其他組件免受外部環(huán)境的損害，如水分、氧氣、塵土等。外殼應(yīng)具備良好的防水防爆性能，以防止電池在過充、短路或高溫等情況下發(fā)生膨脹或爆炸。外殼材料應(yīng)具有輕便堅固的特點，以便于攜帶和運輸，同時要有足夠的機(jī)械強度，以保護(hù)電池免受撞擊或擠壓。外殼應(yīng)具備良好的散熱性能，以防止電池在工作時過熱而損壞。根據(jù)電池的類型和性能要求，選擇適合的電極材料，如鋰離子電池的石墨負(fù)極、鈷酸鋰正極等。根據(jù)電池的容量和形狀，設(shè)計合理的極片尺寸和形狀，以最大化電極與電解質(zhì)的接觸面積，提高電池的容量。采用合理的堆疊方式，如卷繞式、層疊式等，以確保電極之間的良好接觸和電解質(zhì)的均勻分布。設(shè)計合理的極耳結(jié)構(gòu)和連接方式，以確保電流在電極之間的均勻分布和傳輸。電極堆疊設(shè)計方案電極材料選擇極片尺寸設(shè)計極片堆疊方式極耳設(shè)計電解質(zhì)選擇電解質(zhì)注入方式根據(jù)電池的類型和性能要求，選擇適合的電解質(zhì)，如液態(tài)、固態(tài)或凝膠態(tài)電解質(zhì)。采用合理的注入方式，如真空注入、壓力注入等，以確保電解質(zhì)完全浸潤電極和隔膜。電解質(zhì)填充工藝電解質(zhì)浸潤在注入電解質(zhì)后，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕櫶幚?，以確保電極和隔膜完全浸潤在電解質(zhì)中，從而提高電池的充放電性能。電解質(zhì)密封在電解質(zhì)注入后，需要對電池進(jìn)行密封處理，以防止電解質(zhì)泄漏和電池內(nèi)部短路。02材料選擇標(biāo)準(zhǔn)PART正負(fù)極材料適配性能量密度正負(fù)極材料應(yīng)具有較高的能量密度，以提高電池的容量和續(xù)航能力。03正負(fù)極材料應(yīng)具有良好的電導(dǎo)率，以保證電流在電池內(nèi)部的順暢傳輸。02電導(dǎo)率化學(xué)反應(yīng)穩(wěn)定性正負(fù)極材料間應(yīng)具有穩(wěn)定的化學(xué)反應(yīng)，避免電池內(nèi)部短路或電解液分解。01隔膜滲透率與強度隔膜應(yīng)能夠讓電解質(zhì)自由通過，同時阻隔電子的傳輸，以防止電池內(nèi)部短路。滲透率隔膜應(yīng)具有較高的機(jī)械強度，以承受電池在充放電過程中的壓力變化。機(jī)械強度隔膜在電池工作過程中應(yīng)保持穩(wěn)定，不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或物理變形。化學(xué)穩(wěn)定性材料成本控制策略材料采購成本在保證材料性能的前提下，盡量降低材料的采購成本。01材料利用率通過優(yōu)化電池設(shè)計，提高材料的利用率，降低廢料率。02回收利用考慮材料的可回收利用性，以降低電池的整體成本和環(huán)境影響。0303熱管理系統(tǒng)設(shè)計PART模塊分層散熱架構(gòu)將電池模塊按照發(fā)熱量進(jìn)行分層，分別進(jìn)行散熱處理，確保各層溫度均勻分布。分層散熱散熱材料選擇熱管技術(shù)采用高導(dǎo)熱系數(shù)的材料，如石墨烯、銅等，提高散熱效率。利用熱管技術(shù)，將熱量快速傳遞至散熱區(qū)域，保持電池溫度穩(wěn)定。導(dǎo)熱介質(zhì)分布優(yōu)化介質(zhì)與電池接觸確保導(dǎo)熱介質(zhì)與電池表面緊密接觸，降低接觸熱阻，提高散熱效果。03優(yōu)化導(dǎo)熱介質(zhì)的分布，確保電池各個部位都能有效散熱，避免出現(xiàn)局部過熱現(xiàn)象。02介質(zhì)分布導(dǎo)熱介質(zhì)類型選擇適合的導(dǎo)熱介質(zhì)，如導(dǎo)熱硅膠、導(dǎo)熱石墨等，提高導(dǎo)熱效率。01在電池各個部位布置溫度傳感器，實時采集電池溫度數(shù)據(jù)。溫度傳感器對采集到的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，判斷電池溫度是否處于正常范圍。數(shù)據(jù)處理與分析當(dāng)電池溫度超過設(shè)定閾值時，系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警或報警信號，及時采取措施防止電池過熱。預(yù)警與報警溫度實時監(jiān)控邏輯04安全防護(hù)機(jī)制PART過充過放阻斷設(shè)計電池管理系統(tǒng)（BMS）通過監(jiān)控電池的電壓、電流和溫度等參數(shù)，實現(xiàn)對電池的過充、過放保護(hù)。電池保護(hù)板智能充電器采用電子元件組成保護(hù)電路，當(dāng)電池電壓或電流超過設(shè)定值時，自動切斷電池的輸出，實現(xiàn)過充過放保護(hù)。具有充滿自動斷電功能的充電器，可避免電池過充。123機(jī)械防爆結(jié)構(gòu)配置防爆片當(dāng)電池內(nèi)部壓力超過一定值時，防爆片自動破裂，釋放電池內(nèi)部壓力，防止電池爆炸。01堅固的外殼電池外殼采用高強度材料制成，具有良好的抗沖擊、抗擠壓性能，能夠有效保護(hù)電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)。02安全閥當(dāng)電池內(nèi)部壓力或溫度達(dá)到危險值時，安全閥會自動開啟，釋放電池內(nèi)部的氣體，防止電池爆炸。03極端工況應(yīng)急方案當(dāng)電池發(fā)生火災(zāi)時，滅火系統(tǒng)會自動啟動，通過噴射滅火劑或惰性氣體等方式將火撲滅。滅火系統(tǒng)耐高溫材料應(yīng)急預(yù)案電池采用耐高溫材料制成，能夠在高溫環(huán)境下正常工作，減少火災(zāi)發(fā)生的可能性。針對可能出現(xiàn)的極端工況，制定應(yīng)急預(yù)案，并進(jìn)行演練和培訓(xùn)，確保在緊急情況下能夠迅速、有效地應(yīng)對。05生產(chǎn)工藝流程PART電極涂布精度控制涂布材料選擇選擇合適的涂布材料，如導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等，以提高電極的導(dǎo)電性和附著力。03通過調(diào)整涂布參數(shù)和張力控制，實現(xiàn)涂布厚度的精確控制，以保證電極性能的一致性。02涂布厚度控制涂布方式主要采用刮刀式、轉(zhuǎn)移式、狹縫式等涂布方式，確保涂布均勻性。01卷繞/疊片工藝對比生產(chǎn)效率高，自動化程度高，適用于大規(guī)模生產(chǎn)；但電芯間空隙較大，能量密度較低。卷繞工藝電芯間空隙小，能量密度高，結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定；但生產(chǎn)效率相對較低，成本較高。疊片工藝封裝氣密性檢測氣密性檢測方法采用氦氣檢漏、壓力衰減法等檢測方法，確保電池內(nèi)部無泄漏。01封裝材料選擇選用具有高氣密性、耐腐蝕性、耐高溫的封裝材料，保證電池長期使用的可靠性。02封裝工藝控制嚴(yán)格控制封裝溫度、濕度、壓力等工藝參數(shù)，確保封裝質(zhì)量穩(wěn)定可靠。0306測試驗證體系PART電化學(xué)性能測試項開路電壓短路電流容量測試內(nèi)阻測試測量電池的開路電壓，評估電池的電勢差。測量電池的短路電流，反映電池的內(nèi)阻和電動勢。在不同放電倍率下，測量電池的放電容量，評估電池的儲能能力。測量電池的內(nèi)阻，了解電池內(nèi)部的電子傳輸情況。循環(huán)壽命加速驗證循環(huán)充放電測試濕度循環(huán)測試溫度循環(huán)測試振動測試在特定的充放電條件下，對電池進(jìn)行多次充放電循環(huán)，評估電池的循環(huán)壽命。在不同溫度條件下進(jìn)行充放電循環(huán)，評估電池的溫度適應(yīng)性和壽命。模擬不同濕度環(huán)境下的充放電循環(huán)，評估電池的濕度適應(yīng)性和壽命。在振動條件下進(jìn)行充放電循環(huán)，評估電池的抗振動性能和壽命。失效模式識別通過分析電池的失效現(xiàn)象，識別電池的失效模式，如過充、過放、溫度過高等。失效原因分析