專利名稱：電池電芯設(shè)計(jì)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池電芯設(shè)計(jì)系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種鋰二次電池電芯的設(shè)計(jì)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
隨著人們文化生活水平的不斷提高，相關(guān)電子產(chǎn)品的核心技術(shù)日新月異，電池已成為現(xiàn)代人不可或缺的必備品，其使人們?cè)谏詈凸ぷ髦惺褂酶鞣N便攜電子裝置(如手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、Mp3等)的需求得以實(shí)現(xiàn)。
現(xiàn)有新型號(hào)電池及其電芯的設(shè)計(jì)和開發(fā)都是運(yùn)用相關(guān)的工藝要求經(jīng)過繁蕪的計(jì)算獲得正極片和負(fù)極片的相關(guān)參數(shù)，包括如下步驟根據(jù)殼體的寬度尺寸根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算出寬度的預(yù)留空間，確定電芯卷針的寬度；根據(jù)殼體的厚度尺寸根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算出厚度的預(yù)留空間，確定電芯的厚度；確定電芯的卷繞平均層數(shù)；平均法算出極片的長(zhǎng)度；根據(jù)殼體高度和根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算的預(yù)留空間算出極片寬度；計(jì)算附料量；計(jì)算容量等。
然而，在上述實(shí)際計(jì)算過程中，存在許多抽象忽略或是估計(jì)的方面，比如，在計(jì)算卷繞層數(shù)的時(shí)候采取平均值估算的方法，忽略了實(shí)際中層數(shù)的遞增規(guī)律，又如預(yù)留空間完全是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算，忽略了殼體、蓋板等各種現(xiàn)實(shí)因素的影響，從而產(chǎn)生人為誤差，導(dǎo)致降低電池參數(shù)的準(zhǔn)確性，這勢(shì)必會(huì)影響電池性能，帶來不必要的損失。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種電池電芯設(shè)計(jì)系統(tǒng)及方法，從而解決目前電池電芯設(shè)計(jì)是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)并采用手工計(jì)算，從而產(chǎn)生人為誤差、導(dǎo)致降低電池參數(shù)的準(zhǔn)確性、影響電池性能的問題。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為提供一種電池電芯設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其包括電池設(shè)計(jì)資料輸入模塊、參數(shù)運(yùn)算模塊和參數(shù)值輸出模塊，其中所述參數(shù)運(yùn)算模塊包括多個(gè)運(yùn)算子模塊，其分別執(zhí)行不同的計(jì)算公式，所述電池設(shè)計(jì)資料輸入模塊用于輸入設(shè)計(jì)目標(biāo)電池的多個(gè)參數(shù)，參數(shù)運(yùn)算模塊讀取所述輸入的多個(gè)參數(shù)分別通過多個(gè)運(yùn)算子模塊運(yùn)算并得出多個(gè)參數(shù)值，參數(shù)值輸出模塊輸出所述運(yùn)算得出的多個(gè)參數(shù)值。
其還包括一資料轉(zhuǎn)換模塊將所述輸入的多個(gè)參數(shù)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的符號(hào)并存儲(chǔ)。
其還包括一數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊將所述輸入的多個(gè)參數(shù)以及運(yùn)算得出的多個(gè)參數(shù)值導(dǎo)出并存儲(chǔ)。
其還包括一摸擬圖形顯示模塊根據(jù)所述輸入的多個(gè)參數(shù)以及運(yùn)算得出的多個(gè)參數(shù)值模擬顯示目標(biāo)電池的設(shè)計(jì)圖形。
所述模擬顯示目標(biāo)電池的設(shè)計(jì)圖形包括開始切向圖、正極圖面標(biāo)準(zhǔn)、負(fù)極圖面標(biāo)準(zhǔn)及卷繞電芯的剖面全圖。
其整體安裝于一計(jì)算機(jī)內(nèi)部。
一種電池電芯設(shè)計(jì)方法，其特征在于包括以下步驟a)通過一電池設(shè)計(jì)資料輸入模塊輸入電池設(shè)計(jì)參數(shù)；b)通過一參數(shù)運(yùn)算模塊讀取所述輸入的電池設(shè)計(jì)參數(shù)，參數(shù)運(yùn)算模塊包括多個(gè)運(yùn)算子模塊，其分別執(zhí)行不同的計(jì)算公式，對(duì)所述輸入的電池設(shè)計(jì)參數(shù)分別進(jìn)行計(jì)算；c)輸出所述參數(shù)運(yùn)算模塊計(jì)算所得的參數(shù)值。
所述電池設(shè)計(jì)參數(shù)為殼體的長(zhǎng)度、寬度、厚度、壁厚，蓋板的長(zhǎng)度、注液孔中心離邊距離、鎳釘中心離邊距離，膠紙的高溫膠紙厚、隔膜紙厚、透明膠紙厚、卷針厚，正負(fù)極片的厚度、銅鋁箔厚度、寬度、正負(fù)極耳厚度、正負(fù)極耳寬度、壓實(shí)比、面容量比、LiCoO2比容量、PVDF百分比、CMC百分比、SBR百分比、導(dǎo)電碳黑百分比的部分或全部，具體由輸入者決定。
所述多個(gè)分別執(zhí)行不同的計(jì)算公式的運(yùn)算子模塊依次運(yùn)算得出電池的正負(fù)極平均層數(shù)、卷針寬度、正極片的長(zhǎng)度、正極片的面密度、正極片長(zhǎng)度及正極片L1、L2、L3、L4、L5、L6長(zhǎng)度、正極片的涂覆長(zhǎng)度、負(fù)極片的面密度、負(fù)極片的厚度、負(fù)極片的長(zhǎng)度、電芯寬度和厚度以及電芯容量。
多個(gè)分別執(zhí)行不同的計(jì)算公式的運(yùn)算子模塊，其包括并按照以下計(jì)算條件和公式計(jì)算進(jìn)行電芯卷繞時(shí)，每一卷繞層的厚度x1＝負(fù)極厚+2*隔膜紙厚+正極厚；n為平均層數(shù)
縱向?qū)訑?shù)n1＝(殼體寬-2×殼體壁厚-隔膜紙厚+2×正極厚)/x1橫向?qū)訑?shù)n2＝(殼體寬-2×殼體壁厚-卷針厚+2×正極厚)/x1層數(shù)n1、n2取最小值的整數(shù)，此層數(shù)即為正負(fù)極卷繞平均層數(shù)卷針寬度＝電池殼體寬-電池殼體厚-卷針厚-預(yù)留寬度空間當(dāng)n為奇數(shù)層時(shí)鋁箔長(zhǎng)度＝(n+1)*卷針寬度+(n+1)*卷針厚度*3.1415/2+x1*3.1415*(n+1)*(n+1)/8-正極開始邊距；銅箔長(zhǎng)度＝(n-1)*卷針寬度+(n-1)*2*3.1415/2+x1*3.1415*(n-1)*(n-1)/8-負(fù)極片邊距；當(dāng)n為偶數(shù)層時(shí)鋁箔長(zhǎng)度＝n*卷針寬度+n*卷針厚度*3.1415/2+x1*3.1415*n*n/8+正極開始邊距；銅箔長(zhǎng)度＝(n-1)*卷針寬度+(n-1)*2*3.1415/2+x1*3.1415*n*(n-2)/8-負(fù)極片邊距；如果是奇數(shù)層正極片焊接刮痕區(qū)L1長(zhǎng)度＝電芯寬度-正極結(jié)束邊距+負(fù)極結(jié)束邊距+電芯厚度+5，其中5是指負(fù)極結(jié)束端與正極無料端距離，單位為mm；如果是偶數(shù)層正極片焊接刮痕區(qū)L1長(zhǎng)度＝正極結(jié)束邊距+負(fù)極結(jié)束邊距+電芯厚度+5，其中5是指負(fù)極結(jié)束端與正極無料端距離，單位為mm；正極片焊接刮痕區(qū)L2長(zhǎng)度＝L1+2*(電芯寬度+電芯厚度)；正極片焊接刮痕區(qū)L3長(zhǎng)度＝鋁箔長(zhǎng)度-L2；正極片焊接刮痕區(qū)L4長(zhǎng)度＝(3*負(fù)極耳與涂料之間的距離長(zhǎng)+負(fù)極耳長(zhǎng)+x余量*2+2*3.14/2圓弧長(zhǎng)，其中x余量是指負(fù)極片起始卷邊與卷繞后電芯邊緣距離，其值為3mm；正極片焊接刮痕區(qū)L5長(zhǎng)度＝卷針寬度+卷針厚度×π/2+x余量+負(fù)極耳寬度+3；有效涂覆長(zhǎng)度＝正極片長(zhǎng)-(L1+L2+L4)/2；
電芯厚度＝x1*(n-1)+正極厚*2+高溫膠紙厚*2+正極耳厚；電芯寬度＝壓后轉(zhuǎn)軸的長(zhǎng)度+x1*(n-2)+正極厚*2+透明膠紙*2；正極面密度＝正極壓實(shí)比*(正極壓厚-鋁箔厚度-0.005)*100；電芯容量＝正極面密度*正極寬*有效涂覆長(zhǎng)度*正極比容量；負(fù)極面密度＝正極負(fù)極面容量比*正極面密度*正極比容量/負(fù)極比容量；負(fù)極片長(zhǎng)度＝(n-2)(卷針寬度+π+π/8×x1×(n-1))-負(fù)極片邊距離負(fù)極厚度＝負(fù)極面密度/(負(fù)極壓實(shí)比*100)+銅箔厚度+0.005。
本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明電池電芯設(shè)計(jì)系統(tǒng)及方法通過在參數(shù)運(yùn)算模塊內(nèi)設(shè)置多個(gè)分別執(zhí)行不同的計(jì)算公式的運(yùn)算子模塊，輸入的電池設(shè)計(jì)參數(shù)將被快速運(yùn)算并輸出運(yùn)算所得的參數(shù)值，由此可提高電池設(shè)計(jì)的速度，最大程度的利用殼體空間，提高計(jì)算精確度的同時(shí)簡(jiǎn)化計(jì)算加快計(jì)算速度，減少人為誤差，降低人力物力成本。


圖1是本發(fā)明電池電芯設(shè)計(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖2是本發(fā)明電池電芯設(shè)計(jì)方法的流程圖；圖3是本發(fā)明電池電芯設(shè)計(jì)系統(tǒng)的操作界面示意圖；圖4是本發(fā)明電池電芯設(shè)計(jì)系統(tǒng)一設(shè)計(jì)實(shí)例所輸出的摸擬圖形示意圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明電池電芯設(shè)計(jì)系統(tǒng)包括電池設(shè)計(jì)資料輸入模塊10、參數(shù)運(yùn)算模塊30和參數(shù)值輸出模塊40。
本實(shí)施例電池電芯設(shè)計(jì)系統(tǒng)整體安裝于一PC內(nèi)部，設(shè)計(jì)人員通過電池設(shè)計(jì)資料輸入模塊10的輸入端口輸入設(shè)計(jì)目標(biāo)電池殼體(通常為鋁殼或鋼殼)、蓋板、膠紙、正極片、負(fù)極片的多個(gè)參數(shù)，一資料轉(zhuǎn)換模塊20將上述輸入的多個(gè)參數(shù)轉(zhuǎn)換成電腦可以識(shí)別的符號(hào)并存儲(chǔ)，參數(shù)運(yùn)算模塊30包括容量、電芯厚度、正負(fù)極密度等多個(gè)運(yùn)算子模塊，其讀取上述存儲(chǔ)的多個(gè)參數(shù)分別運(yùn)算并得出多個(gè)參數(shù)值，參數(shù)值輸出模塊40輸出上述多個(gè)參數(shù)值給設(shè)計(jì)人員直接使用或通過一數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊50將上述輸入的多個(gè)參數(shù)以及運(yùn)算得出的多個(gè)參數(shù)值導(dǎo)出并存儲(chǔ)于其他軟件(如Excel、Word等)中保留以備資料分析，一摸擬圖形顯示模塊60根據(jù)上述輸入的多個(gè)參數(shù)以及運(yùn)算得出的多個(gè)參數(shù)值在PC上模擬顯示目標(biāo)電池的相關(guān)圖形并在圖形上顯示相對(duì)應(yīng)的數(shù)值(本實(shí)施例包括開始切向圖、正極圖面標(biāo)準(zhǔn)、負(fù)極圖面標(biāo)準(zhǔn)及卷繞電芯的剖面全圖)。
可以理解，電池設(shè)計(jì)資料輸入模塊10所需輸入的電池型號(hào)和電池參數(shù)可由輸入者自行決定；資料轉(zhuǎn)換模塊20可通過多種計(jì)算機(jī)可識(shí)別的編程語言(如Dephi 7.0)進(jìn)行資料轉(zhuǎn)換；參數(shù)運(yùn)算模塊30的多個(gè)運(yùn)算子模塊立足于電池的工藝設(shè)計(jì)，不同的設(shè)計(jì)有不同的計(jì)算公式。
請(qǐng)一并參閱圖2和圖3，本發(fā)明電池電芯設(shè)計(jì)方法包括以下步驟201.通過電池設(shè)計(jì)資料輸入模塊10在輸入項(xiàng)內(nèi)輸入設(shè)計(jì)目標(biāo)電池的多個(gè)參數(shù)，本實(shí)施例包括殼體的長(zhǎng)度、寬度、厚度、壁厚，蓋板的長(zhǎng)度、注液孔中心離邊距離、鎳釘中心離邊距離，膠紙的高溫膠紙厚、隔膜紙厚、透明膠紙厚、卷針厚，正負(fù)極片的厚度、銅鋁箔厚度、寬度、正負(fù)極耳厚度、正負(fù)極耳寬度、壓實(shí)比、面容量比、LiCoO2比容量、PVDF百分比、CMC百分比、SBR百分比、導(dǎo)電碳黑百分比等，實(shí)際輸入由設(shè)計(jì)人員決定；202.通過參數(shù)運(yùn)算模塊30的多個(gè)運(yùn)算子模塊包括的多個(gè)計(jì)算公式對(duì)上述輸入值進(jìn)行運(yùn)算，并分別運(yùn)算得出電池的正負(fù)極平均層數(shù)、卷針寬度、正極片長(zhǎng)度、正極面密度、正極片長(zhǎng)度及正極片焊接刮痕區(qū)L1、L2、L3、L4、L5、L6長(zhǎng)度、正極片的涂覆長(zhǎng)度(其與正極片的長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng))、負(fù)極面密度、負(fù)極厚度、負(fù)極片長(zhǎng)度、電芯寬度和電芯厚度、電芯容量等，本實(shí)施例具體包括以下等計(jì)算公式進(jìn)行電芯卷繞時(shí)，每一卷繞層的厚度x1＝負(fù)極厚+2*隔膜紙厚+正極厚；n為平均層數(shù)縱向?qū)訑?shù)n1＝(殼體寬-2×殼體壁厚-隔膜紙厚+2×鋁箔厚)/x1橫向?qū)訑?shù)n2＝(殼體寬-2×殼體壁厚-卷針厚+2×鋁箔厚)/x1層數(shù)n1、n2取最小值的整數(shù)，此層數(shù)即為正負(fù)極卷繞平均層數(shù)卷針寬度＝電池殼體寬-電池殼體厚-卷針厚-預(yù)留寬度空間當(dāng)n為奇數(shù)層時(shí)鋁箔長(zhǎng)度＝(n+1)*卷針寬度+(n+1)*卷針厚度*3.1415/2+x1*3.1415*(n+1)*(n+1)/8-正極開始邊距；銅箔長(zhǎng)度＝(n-1)*卷針寬度+(n-1)*2*3.1415/2+x1*3.1415*(n-1)*(n-1)/8-負(fù)極片邊距；當(dāng)n為偶數(shù)層時(shí)鋁箔長(zhǎng)度＝n*卷針寬度+n*卷針厚度*3.1415/2+x1*3.1415*n*n/8+正極開始邊距；銅箔長(zhǎng)度＝(n-1)*卷針寬度+(n-1)*2*3.1415/2+x1*3.1415*n*(n-2)/8-負(fù)極片邊距；如果是奇數(shù)層正極片焊接刮痕區(qū)L1長(zhǎng)度＝電芯寬度-正極結(jié)束邊距+負(fù)極結(jié)束邊距+電芯厚度+5，其中5是指負(fù)極結(jié)束端與正極無料端距離；如果是偶數(shù)層正極片焊接刮痕區(qū)L1長(zhǎng)度＝正極結(jié)束邊距+負(fù)極結(jié)束邊距+電芯厚度+5，其中5是指負(fù)極結(jié)束端與正極無料端距離；正極片焊接刮痕區(qū)L2長(zhǎng)度＝L1+2*(電芯寬度+電芯厚度)；正極片焊接刮痕區(qū)L3長(zhǎng)度＝鋁箔長(zhǎng)度-L2；正極片焊接刮痕區(qū)L4長(zhǎng)度＝(3*負(fù)極耳與涂料之間的距離長(zhǎng)+負(fù)極耳長(zhǎng)+x余量*2+2*3.14/2圓弧長(zhǎng)，其中x余量是指負(fù)極片起始卷邊與卷繞后電芯邊緣距離，且一般值為3mm；正極片焊接刮痕區(qū)L5長(zhǎng)度＝卷針寬度+卷針厚度×π/2+x余量+負(fù)極耳寬度+3；有效涂覆長(zhǎng)度＝正極片長(zhǎng)-(L1+L2+L4)/2；電芯厚度＝x1*(n-1)+正極厚*2+高溫膠紙厚*2+正極耳厚；電芯寬度＝壓后轉(zhuǎn)軸的長(zhǎng)度+x1*(n-2)+正極厚*2+透明膠紙*2；正極面密度＝正極壓實(shí)比*(正極壓厚-鋁箔厚度-0.005)*100；電芯容量＝正極面密度*正極寬*有效涂覆長(zhǎng)度*正極比容量；
負(fù)極面密度＝正極負(fù)極面容量比*正極面密度*正極比容量/負(fù)極比容量；負(fù)極片長(zhǎng)度＝(n-2)(卷針寬度+π+π/8×x1×(n-1))-負(fù)極片邊距離負(fù)極厚度＝負(fù)極面密度/(負(fù)極壓實(shí)比*100)+銅箔厚度+0.005；比如，當(dāng)輸入以下數(shù)據(jù)正極LiCoO2比容量140正極配比LiCoO294.3PVDF 3.3導(dǎo)電碳黑2.4負(fù)極石墨比容量360石墨 94.8CMC 1.4SBR 1.4導(dǎo)電碳黑 2.4根據(jù)計(jì)算公式正極比容量＝LiCoO2比容量*LiCoO2％和負(fù)極比容量＝石墨比容量*石墨％可得相應(yīng)結(jié)果(請(qǐng)參閱圖4)；203.參數(shù)值輸出模塊40在輸出項(xiàng)內(nèi)輸出上述步驟運(yùn)算所得的多個(gè)參數(shù)值；204.摸擬圖形顯示模塊60根據(jù)上述步驟運(yùn)算所得的多個(gè)參數(shù)值輸出并通過PC顯示相應(yīng)的模擬圖形。
可以理解，設(shè)計(jì)人員在使用本發(fā)明電池電芯設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)電池時(shí)，可通過不斷更改輸入的參數(shù)以實(shí)現(xiàn)最大程度的利用殼體空間，最大程度的提高電池容量，獲得最精確的電池參數(shù)，同時(shí)還可以通過導(dǎo)出每次更改的數(shù)據(jù)，利用其他軟件分析容量與電池參數(shù)的關(guān)系，以進(jìn)一步加快開發(fā)速度，降低人力物力成本；此外，本發(fā)明電池電芯設(shè)計(jì)系統(tǒng)也可通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)非設(shè)計(jì)人員(如客戶)開放，但屏蔽掉大部分參數(shù)輸出，使客戶通過本發(fā)明電池電芯設(shè)計(jì)系統(tǒng)自行輸入需要的電池型號(hào)即可獲得該型號(hào)具有的最大容量，經(jīng)設(shè)計(jì)公司報(bào)價(jià)后即可決定是否下單訂貨，節(jié)省了時(shí)間、人力和物力。
權(quán)利要求
1.一種電池電芯設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于其包括電池設(shè)計(jì)資料輸入模塊、參數(shù)運(yùn)算模塊和參數(shù)值輸出模塊，其中所述參數(shù)運(yùn)算模塊包括多個(gè)運(yùn)算子模塊，其分別執(zhí)行不同的計(jì)算公式，所述電池設(shè)計(jì)資料輸入模塊用于輸入設(shè)計(jì)目標(biāo)電池的多個(gè)參數(shù)，參數(shù)運(yùn)算模塊讀取所述輸入的多個(gè)參數(shù)分別通過多個(gè)運(yùn)算子模塊運(yùn)算并得出多個(gè)參數(shù)值，參數(shù)值輸出模塊輸出所述運(yùn)算得出的多個(gè)參數(shù)值。
2.如權(quán)利要求1所述的電池電芯設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于其還包括一資料轉(zhuǎn)換模塊將所述輸入的多個(gè)參數(shù)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的符號(hào)并存儲(chǔ)。
3.如權(quán)利要求1所述的電池電芯設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于其還包括一數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊將所述輸入的多個(gè)參數(shù)以及運(yùn)算得出的多個(gè)參數(shù)值導(dǎo)出并存儲(chǔ)。
4.如權(quán)利要求1所述的電池電芯設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于其還包括一摸擬圖形顯示模塊，根據(jù)所述輸入的多個(gè)參數(shù)以及運(yùn)算得出的多個(gè)參數(shù)值模擬顯示目標(biāo)電池的設(shè)計(jì)圖形。
5.如權(quán)利要求4所述的電池電芯設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于所述模擬顯示目標(biāo)電池的設(shè)計(jì)圖形包括開始切向圖、正極圖面標(biāo)準(zhǔn)、負(fù)極圖面標(biāo)準(zhǔn)及卷繞電芯的剖面全圖。
6.如權(quán)利要求1所述的電池電芯設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于其整體安裝于一計(jì)算機(jī)內(nèi)部。
7.一種電池電芯設(shè)計(jì)方法，其特征在于包括以下步驟a)通過一電池設(shè)計(jì)資料輸入模塊輸入電池設(shè)計(jì)參數(shù)；b)通過一參數(shù)運(yùn)算模塊讀取所述輸入的電池設(shè)計(jì)參數(shù)，參數(shù)運(yùn)算模塊包括多個(gè)運(yùn)算子模塊，其分別執(zhí)行不同的計(jì)算公式，對(duì)所述輸入的電池設(shè)計(jì)參數(shù)分別進(jìn)行計(jì)算；c)輸出所述參數(shù)運(yùn)算模塊計(jì)算所得的參數(shù)值。
8.如權(quán)利要求7所述的電池電芯設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述電池設(shè)計(jì)參數(shù)為殼體的長(zhǎng)度、寬度、厚度、壁厚，蓋板的長(zhǎng)度、注液孔中心離邊距離、鎳釘中心離邊距離，膠紙的高溫膠紙厚、隔膜紙厚、透明膠紙厚、卷針厚，正負(fù)極片的厚度、銅鋁箔厚度、寬度、正負(fù)極耳厚度、正負(fù)極耳寬度、壓實(shí)比、面容量比、LiCoO2比容量、PVDF百分比、CMC百分比、SBR百分比、導(dǎo)電碳黑百分比的部分或全部，具體由輸入者決定。
9.如權(quán)利要求7所述的電池電芯設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述多個(gè)分別執(zhí)行不同的計(jì)算公式的運(yùn)算子模塊分別運(yùn)算得出電池的正負(fù)極平均層數(shù)、卷針寬度、正極片長(zhǎng)度、正極面密度、正極片長(zhǎng)度及正極片焊接刮痕區(qū)L1、L2、L3、L4、L5、L6長(zhǎng)度、正極片的涂覆長(zhǎng)度、負(fù)極面密度、負(fù)極厚度、負(fù)極片長(zhǎng)度、電芯寬度和電芯厚度、電芯容量。
10.如權(quán)利要求9所述的電池電芯設(shè)計(jì)方法，其特征在于多個(gè)分別執(zhí)行不同的計(jì)算公式的運(yùn)算子模塊，其包括并按照以下計(jì)算條件和公式計(jì)算進(jìn)行電芯卷繞時(shí)，每一卷繞層的厚度x1＝負(fù)極厚+2*隔膜紙厚+正極厚，n為平均層數(shù)縱向?qū)訑?shù)n1＝(殼體寬-2×殼體壁厚-隔膜紙厚+2×正極厚)/x1橫向?qū)訑?shù)n2＝(殼體寬-2×殼體壁厚-卷針厚+2×正極厚)/x1層數(shù)n1、n2取最小值的整數(shù)，此層數(shù)即為正負(fù)極卷繞平均層數(shù)卷針寬度＝電池殼體寬-電池殼體厚-卷針厚-預(yù)留寬度空間當(dāng)n為奇數(shù)層時(shí)鋁箔長(zhǎng)度＝(n+1)*卷針寬度+(n+1)*卷針厚度*3.1415/2+x1*3.1415*(n+1)*(n+1)/8-正極開始邊距；銅箔長(zhǎng)度＝(n-1)*卷針寬度+(n-1)*2*3.1415/2+x1*3.1415*(n-1)*(n-1)/8-負(fù)極片邊距；當(dāng)n為偶數(shù)層時(shí)鋁箔長(zhǎng)度＝n*卷針寬度+n*卷針厚度*3.1415/2+x1*3.1415*n*n/8+正極開始邊距；銅箔長(zhǎng)度＝(n-1)*卷針寬度+(n-1)*2*3.1415/2+x1*3.1415*n*(n-2)/8-負(fù)極片邊距；如果是奇數(shù)層正極片焊接刮痕區(qū)L1長(zhǎng)度＝電芯寬度-正極結(jié)束邊距+負(fù)極結(jié)束邊距+電芯厚度+5，其中5是指負(fù)極結(jié)束端與正極無料端距離，單位為mm；如果是偶數(shù)層正極片焊接刮痕區(qū)L1長(zhǎng)度＝正極結(jié)束邊距+負(fù)極結(jié)束邊距+電芯厚度+5，其中5是指負(fù)極結(jié)束端與正極無料端距離，單位為mm；正極片焊接刮痕區(qū)L2長(zhǎng)度＝L1+2*(電芯寬度+電芯厚度)；正極片焊接刮痕區(qū)L3長(zhǎng)度＝鋁箔長(zhǎng)度-L2；正極片焊接刮痕區(qū)L4長(zhǎng)度＝(3*負(fù)極耳與涂料之間的距離長(zhǎng)+負(fù)極耳長(zhǎng)+x余量*2+2*3.14/2圓弧長(zhǎng)，其中x余量是指負(fù)極片起始卷邊與卷繞后電芯邊緣距離，其值為3mm；正極片焊接刮痕區(qū)L5長(zhǎng)度＝卷針寬度+卷針厚度×π/2+x余量+負(fù)極耳寬度+3有效涂覆長(zhǎng)度＝正極片長(zhǎng)-(L1+L2+L4)/2；電芯厚度＝x1*(n-1)+正極厚*2+高溫膠紙厚*2+正極耳厚；電芯寬度＝壓后轉(zhuǎn)軸的長(zhǎng)度+x1*(n-2)+正極厚*2+透明膠紙*2；正極面密度＝正極壓實(shí)比*(正極壓厚-鋁箔厚度-0.005)*100；電芯容量＝正極面密度*正極寬*有效涂覆長(zhǎng)度*正極比容量；負(fù)極面密度＝正極負(fù)極面容量比*正極面密度*正極比容量/負(fù)極比容量；負(fù)極片長(zhǎng)度＝(n-2)(卷針寬度+π+π/8×x1×(n-1))-負(fù)極片邊距離負(fù)極厚度＝負(fù)極面密度/(負(fù)極壓實(shí)比*100)+銅箔厚度+0.005。
全文摘要
一種電池電芯設(shè)計(jì)系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括電池設(shè)計(jì)資料輸入模塊、參數(shù)運(yùn)算模塊和參數(shù)值輸出模塊，其中所述參數(shù)運(yùn)算模塊包括多個(gè)運(yùn)算子模塊，其分別執(zhí)行不同的計(jì)算公式。該方法包括以下步驟通過所述電池設(shè)計(jì)資料輸入模塊輸入設(shè)計(jì)目標(biāo)電池的多個(gè)參數(shù)，通過參數(shù)運(yùn)算模塊讀取所述輸入的多個(gè)參數(shù)分別通過多個(gè)運(yùn)算子模塊運(yùn)算并得出多個(gè)參數(shù)值，參數(shù)值輸出模塊輸出所述運(yùn)算得出的多個(gè)參數(shù)值。
文檔編號(hào)H01M10/40GK1874041SQ20051003500
公開日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2005年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月31日
發(fā)明者毛煥宇, 夏如海, 鄭榮鵬 申請(qǐng)人:深圳市比克電池有限公司