鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:751次 | 2023年05月05日
行業(yè)人士為你介紹在電池設(shè)計(jì)中的幾大基礎(chǔ)知識
電池設(shè)計(jì)的目的和基本原則
電池設(shè)計(jì)就是依據(jù)儀器設(shè)備的要求,為其供應(yīng)具有最佳使用性能的工作電源或動力電源。因此,電池設(shè)計(jì)首先非得滿足用電器的使用要求,并進(jìn)行優(yōu)化,使其具有最佳的綜合性能,以此來確定電池的電極、電解液、隔膜、外殼和其它零部件的參數(shù),并將它們合理搭配,制成具有一定規(guī)格和指標(biāo)的電池或電池包。
電池的設(shè)計(jì)要求
電池設(shè)計(jì)是為滿足對象(用戶或儀器設(shè)備)的要求進(jìn)行的。因此,在進(jìn)行電池設(shè)計(jì)前,首先非得詳細(xì)地了解對象對電池性能指標(biāo)及使用條件的要求,一般包括以下幾個(gè)方面:
電池的工作電壓;
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
電池的工作電流,即正常放電電流和峰值電流;
電池的工作時(shí)間,包括繼續(xù)放電時(shí)間,使用期限或循環(huán)壽命;
電池的工作環(huán)境,包括電池工作時(shí)所處狀態(tài)及環(huán)境溫度;
電池的最大準(zhǔn)許體積。
同時(shí)還應(yīng)考慮:材料來源;電池性能;電池特性的決定因素
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
電池工藝;經(jīng)濟(jì)指標(biāo);環(huán)境問題等方面的因素;
電池性能的緊要指標(biāo):
電池性能一般緊要通過以下幾個(gè)方面來評價(jià):
(1)容量:電池容量是指在一定放電條件下,可以從電池獲得的電量,即電流對時(shí)間的積分,一般有Ah或mAh來表示,它筆直影響到電池的最大工作電流和工作時(shí)間。
(2)放電特性和內(nèi)阻電池的放電特性是批電池在一定的放電制度下,其工作電壓的平穩(wěn)性,電壓平臺的高低以及大電流放電性能等,它表示電池帶負(fù)載的能力。電池內(nèi)阻包括歐姆內(nèi)阻和電化學(xué)極化內(nèi)阻,大電流放電時(shí),內(nèi)阻對放電特性的影響尤為分明。
(3)工作溫度范圍有電器的工作環(huán)境和使用條件要求電池在特定的溫度范圍內(nèi)具有良好的性能。
(4)貯存性能電池貯存一段時(shí)間后,會因某些因素的影響使性能發(fā)生變化,導(dǎo)致電池自放電;電解液泄漏;電池短路等。
(5)循環(huán)壽命(二次電池)循環(huán)壽命是指二次電池按照一定的制度進(jìn)行充放電,其性能減到某一程度(例如,容量初始值的60%)時(shí)的循環(huán)次數(shù)。
(6)內(nèi)壓和耐過充性能(二次電池)有關(guān)Ni-Cd,MH-Ni等密封型二次電池,大電流充電過程中電池內(nèi)部壓力能否達(dá)到平衡,平衡壓力的高低,電池耐大電流過充性能等都是掂量電池性能優(yōu)劣的緊要指標(biāo),倘若電池內(nèi)部壓力達(dá)不到平衡或平衡壓力過高,就會使電池限壓裝置(如防爆球)開啟而引起電池泄氣或漏液,從而很快導(dǎo)致電池失效。倘若限壓裝置失效,則有可能會引起電池殼體開裂或爆炸。
電池設(shè)計(jì)的基本步驟
電池設(shè)計(jì)人員在明確設(shè)計(jì)任務(wù)和做好充足準(zhǔn)備后,即可進(jìn)行設(shè)計(jì)。
依據(jù)電池用戶要求,電池設(shè)計(jì)的思路有兩種:一種是為用電設(shè)備和儀器供應(yīng)額定容量的電源;另一種則只是給定電源的外形尺寸,研制開發(fā)性能優(yōu)良的新規(guī)格電池或異形電池。
確定容量電池設(shè)計(jì)步驟
確定組合電池中音體電池?cái)?shù)目,單體電池工作電壓與工作電流密度。
依據(jù)用戶要求確定電池包的工作總電壓,工作電流等指標(biāo),選定電池系列,參照該系列的“伏安曲線”(相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或通過試驗(yàn)所得)確定單體電池的工作電壓與工作電流密度。
確定電池包中單電池?cái)?shù)。
單體電池?cái)?shù)目=電池工作總電壓單體電/電池工作電壓
計(jì)算電池容量
依據(jù)要求的工作電流和工作時(shí)間計(jì)算額定容量。額定容量=工作電流*工作時(shí)間
確定設(shè)計(jì)容量設(shè)計(jì)容量=額定容量*設(shè)計(jì)系數(shù)
其中設(shè)計(jì)系數(shù)是為保證電池的可靠性和使用壽命而設(shè)定的,一般取1.1-1.2。(未完)