Hubungan Solusi Umum kanggo Desain Dimensi Pole Plate saka Baterei Silinder

Hubungan Solusi Umum kanggo Desain Dimensi Pole Plate saka Baterei Silinder

Baterei litium bisa digolongake dadi batre kothak, soft pack, lan silinder adhedhasar cara lan wujud kemasane. Ing antawisipun, baterei silinder duwe kaluwihan inti kayata konsistensi apik, efisiensi produksi dhuwur, lan biaya manufaktur murah. Dheweke duwe sejarah pangembangan luwih saka 30 taun wiwit diwiwiti ing 1991. Ing taun-taun pungkasan, kanthi rilis teknologi kuping kabeh kutub Tesla, aplikasi baterei silinder gedhe ing bidang baterei daya lan panyimpenan energi wis cepet, dadi riset. hotspot kanggo perusahaan baterei lithium utama.

Gambar 1: Perbandingan Kinerja ing Tingkat Tunggal lan Sistem Baterei Lithium kanthi Bentuk sing Beda

Cangkang baterei silinder bisa dadi cangkang baja, cangkang aluminium, utawa paket alus. Fitur umum yaiku proses manufaktur nggunakake teknologi nduwurke tumpukan, sing nggunakake jarum nduwurke tumpukan minangka inti lan mimpin jarum nduwurke tumpukan kanggo muter lapisan lan mbungkus film isolasi lan piring elektroda bebarengan, pungkasane mbentuk inti nduwurke tumpukan silinder sing relatif seragam. Minangka ditampilake ing tokoh ing ngisor iki, proses nduwurke tumpukan khas minangka nderek: pisanan, jarum nduwurke tumpukan Clamps diaphragm kanggo pra nduwurke tumpukan saka diaphragm, banjur elektroda negatif dipasang antarane rong lapisan film isolasi kanggo wis nduwurke tumpukan saka elektroda negatif, lan banjur elektroda positif dipasang kanggo nduwurke tumpukan kacepetan dhuwur. Sawise nduwurke tumpukan rampung, mekanisme nglereni ngethok elektroda lan diafragma, lan pungkasanipun, lapisan tape adesif ditrapake ing mburi kanggo ndandani wangun.

Gambar 2: Diagram skematis proses penggulungan

Kontrol diameter inti sawise nduwurke tumpukan iku wigati. Yen diameteripun gedhe banget, iku ora bisa nglumpuk, lan yen diameteripun cilik, ana sampah papan. Mulane, desain akurat saka diameter inti iku wigati. Begjanipun, baterei silinder punika géometris relatif biasa, lan circumference saben lapisan saka elektroda lan diaphragm bisa diwilang dening approximating bunder. Pungkasan, dawa total elektroda bisa diklumpukake kanggo entuk desain kapasitas. Nilai akumulasi diameter jarum, nomer lapisan elektroda, lan nomer lapisan diafragma yaiku diameter inti tatu. Perlu dicathet yen unsur inti desain baterei lithium-ion yaiku desain kapasitas lan desain ukuran. Kajaba iku, liwat petungan teoretis, kita uga bisa ngrancang kuping kutub ing sembarang posisi inti kumparan, ora diwatesi ing sirah, buntut, utawa tengah, lan uga nutupi metode desain kuping kutub lan kabeh kuping kutub kanggo baterei silinder. .

Supaya kanggo njelajah masalah dawa elektroda lan diameteripun inti, pisanan kita kudu sinau telung pangolahan: tanpa wates nduwurke tumpukan film isolasi, tanpa wates nduwurke tumpukan elektroda negatif, lan tanpa wates nduwurke tumpukan elektroda positif. Assuming diameteripun saka jarum coil punika p, kekandelan film isolasi punika s, kekandelan saka elektroda negatif punika a, lan kekandelan saka elektroda positif punika c, kabeh ing millimeters.

• Proses pra winding tanpa wates saka membran isolasi

Sajrone proses pra winding saka diafragma, rong lapisan saka diafragma tatu bebarengan, supaya diameteripun saka diafragma njaba sak proses nduwurke tumpukan tansah siji lapisan liyane saka kekandelan diaphragm (+1s) saka diafragma njero. Dhiameter dhisikan saka nduwurke tumpukan diaphragm utama punika diameteripun mburi nduwurke tumpukan sadurunge, lan kanggo saben pra nduwurke tumpukan saka diaphragm, diameteripun inti mundhak dening patang lapisan saka kekandelan diaphragm (+4s).

Lampiran 1: Hukum variasi dhiameter proses pra winding tanpa wates saka membran isolasi

• Proses pra winding tanpa wates elektroda negatif

Sajrone proses pra nduwurke tumpukan elektroda negatif, amarga tambahan saka lapisan elektroda negatif, diameteripun saka diaphragm njaba sak proses nduwurke tumpukan tansah siji lapisan luwih saka kekandelan saka diaphragm utama lan siji lapisan saka elektroda negatif ( +1s + 1a), lan diameteripun awal saka nduwurke tumpukan diaphragm utama tansah padha karo diameteripun mburi bunder sadurungé. Ing wektu iki, kanggo saben pra nduwurke tumpukan saka elektroda negatif, diameteripun inti mundhak dening papat lapisan saka diaphragm lan rong lapisan saka kekandelan elektroda negatif (+4s+2a).

Lampiran 2: hukum variasi diameteripun saka proses pre winding tanpa wates saka piring elektroda negatif

Proses nduwurke tumpukan tanpa wates saka piring elektroda positif

Sajrone proses nduwurke tumpukan saka elektroda positif, amarga Kajaba saka lapisan anyar saka elektroda positif, diameteripun dhisikan saka elektroda positif tansah witjaksono kanggo diameteripun mburi bunder sadurungé, nalika diameteripun awal saka nduwurke tumpukan diaphragm utama dadi. diameteripun mburi bunder sadurungé plus kekandelan siji lapisan elektroda positif (+1c). Nanging, sak proses nduwurke tumpukan saka diafragma njaba, diameteripun tansah mung siji lapisan luwih saka kekandelan saka diaphragm utama lan siji lapisan elektroda negatif (+1s+1a). Ing wektu iki, elektroda negatif wis tatu kanggo saben bunder, Dhiameter inti coil mundhak dening 4 lapisan diafragma, 2 lapisan elektroda negatif, lan 2 lapisan saka kekandelan elektroda positif (+4s+2s+2a).

Lampiran 3: Hukum variasi diameter elektroda positif sajrone proses nduwurke tumpukan tanpa wates

Ndhuwur, liwat analisis proses nduwurke tumpukan tanpa wates saka diaphragm lan piring elektroda, kita wis dijupuk pola variasi diameteripun inti lan dawa piring elektroda. Cara kalkulasi analitik lapisan kanthi lapisan iki kondusif kanggo ngatur posisi kuping elektroda kanthi akurat (kalebu kuping kutub siji, kuping multipole, lan kuping kutub lengkap), nanging proses penggulungan durung rampung. Ing titik iki, piring elektroda positif, piring elektroda negatif, lan film isolasi ing negara flush. Prinsip dhasar desain baterei yaiku mbutuhake film isolasi kanggo nutupi piring elektroda negatif lan elektroda negatif uga kudu nutupi elektroda positif.

Gambar 3: Diagram skematis struktur kumparan baterei silinder lan proses nutup

Mulane, iku perlu kanggo luwih njelajah Jeksa Agung bisa ngetokake saka nduwurke tumpukan elektroda negatif inti lan film isolasi. Temenan, wiwit elektroda positif wis tatu, lan sadurunge iki, diameteripun dhisikan saka elektroda positif tansah padha karo diameteripun mburi bunder sadurungé, diameteripun awal saka diaphragm lapisan utama ngganti diameteripun mburi bunder sadurungé. . Ing basis iki, diameteripun dhisikan saka elektroda negatif mundhak kekandelan siji lapisan saka diaphragm (+1s), Tambah diameteripun dhisikan saka diaphragm njaba dening siji lapisan liyane saka kekandelan elektroda negatif (+1s + 1a).

Lampiran 4: Variasi diameter lan dawa elektroda lan diafragma sajrone proses gulungake baterei silinder

Supaya adoh, kita wis dijupuk expression matematika saka dawa piring positif, piring negatif lan film isolasi ing sembarang nomer siklus nduwurke tumpukan. Upaminipun diafragma punika pra tatu m + 1 siklus, piring negatif pra tatu n + 1 siklus, piring positif tatu x + 1 siklus, lan amba tengah saka piring negatif θ °, amba tengah isolasi. film winding punika β °, banjur ana hubungan ing ngisor iki:

Penentuan jumlah lapisan elektroda lan diaphragm ora mung nemtokake dawa elektroda lan diaphragm, sing uga mengaruhi desain kapasitas, nanging uga nemtokake diameter pungkasan inti coil, nyuda resiko perakitan inti coil. Senajan kita dijupuk diameteripun saka inti sawise nduwurke tumpukan, kita ora nimbang kekandelan saka kuping pole lan kertas adhesive pungkasan. Kanthi asumsi sing kekandelan saka kuping positif tabc, kekandelan saka kuping negatif iku taba, lan adhesive pungkasan 1 bunder lan area tumpang tindih ngindari posisi kutub kutub, karo kekandelan saka g. Dadi, diameter pungkasan inti yaiku:

Rumus ing ndhuwur minangka hubungan solusi umum kanggo desain piring elektroda baterei silinder. Nemtokake masalah dawa piring elektroda, dawa diaphragm, lan diameter inti coil, lan kanthi kuantitatif nggambarake hubungane, ningkatake akurasi desain lan duwe nilai aplikasi praktis sing apik.

Pungkasan, sing kudu dirampungake yaiku masalah ngatur kuping pole. Biasane, ana siji utawa loro kuping cagak utawa malah telung kuping cagak ing siji potongan cagak, sing jumlah cilik kuping cagak. Timbal tab dilas menyang permukaan potongan kutub. Senajan iku bisa mengaruhi akurasi desain Piece pole dawa kanggo sawetara ombone (tanpa mengaruhi diameteripun), timbal tab biasane panah lan impact sethitik, Mulane, rumus solusi umum kanggo desain ukuran batre bentuke silinder ngajokaken ing artikel iki. nglirwakake masalah iki.

Gambar 4: Tata Posisi Kuping Positif lan Negatif

Diagram ing ndhuwur minangka diagram skematis panggonan saka pole lugs. Adhedhasar hubungan umum sing diusulake sadurunge ukuran potongan pole, kita bisa ngerti kanthi jelas owah-owahan dawa lan diameter saben lapisan potongan pole sajrone proses nduwurke tumpukan. Mulane, nalika ngatur lugs pole, lugs positif lan negatif bisa kanthi akurat diatur ing posisi target Piece pole ing cilik pole lugs siji, nalika kanggo kasus kaping utawa lengkap pole lugs, biasane dibutuhake kanggo kempal sawetara lapisan saka lugs pole, Ing basis iki, kita mung kudu nyimpang saka amba tetep saben lapisan saka lug, supaya diwenehi posisi noto saben lapisan saka lug. Minangka diameteripun inti nduwurke tumpukan mboko sithik mundhak sak proses nduwurke tumpukan, jarak susunan sakabèhé saka lug kira-kira diganti dening kemajuan aritmetika karo π (4s+2a+2c) minangka toleransi.

Supaya luwih neliti pengaruh fluktuasi kekandelan piring elektroda lan diaphragms ing diameteripun lan dawa inti coil, njupuk 4680 silinder gedhe sel kuping elektroda lengkap minangka conto, assuming sing diameteripun jarum coil punika 1mm, kekandelan saka tape nutup 16um, kekandelan film isolasi 10um, kekandelan mencet kadhemen saka piring elektroda positif 171um, kekandelan sak nduwurke tumpukan iku 174um, kekandelan mencet kadhemen saka piring elektroda negatif 249um, kekandelan sak nduwurke tumpukan. punika 255um, lan loro diaphragm lan piring elektroda negatif wis mbalek kanggo 2 dadi. Pitungan nuduhake yen piring elektroda positif tatu kanggo 47 giliran, karo dawa 3371,6mm, elektroda negatif tatu 49,5 kaping, karo dawa 3449,7mm lan diameteripun 44,69mm sawise nduwurke tumpukan.

Gambar 5: Pengaruh Fluktuasi Ketebalan Kutub lan Diafragma ing Dhiameter Inti lan Dawane Kutub

Saka tokoh ing ndhuwur, bisa dideleng kanthi intuisi manawa fluktuasi kekandelan potongan kutub lan diafragma duwe pengaruh tartamtu ing diameter lan dawa inti kumparan. Nalika kekandelan saka Piece Pole nyimpang dening 1um, diameteripun lan dawa inti coil nambah dening bab 0,2%, nalika kekandelan saka diaphragm nyimpang dening 1um, diameteripun lan dawa inti coil nambah dening bab 0,5%. Mulane, kanggo ngontrol konsistensi diameter inti coil, fluktuasi potongan kutub lan diaphragm kudu diminimalisir, lan uga perlu kanggo ngumpulake hubungan antarane mbalek maneh piring elektroda lan wektu. antarane mencet kadhemen lan nduwurke tumpukan, supaya bantuan ing proses desain sel.



Ringkesan

1. Desain kapasitas lan desain diameter minangka logika desain tingkat paling murah kanggo baterei lithium silinder. Tombol kanggo desain kapasitas dumunung ing dawa elektroda, nalika tombol kanggo desain diameteripun dumunung ing analisis nomer lapisan.
2. Tata posisi kuping pole uga wigati. Kanggo kuping multi kutub utawa struktur kuping kutub lengkap, keselarasan kuping kutub bisa digunakake minangka kriteria kanggo ngevaluasi kemampuan desain lan kemampuan kontrol proses sel baterei. Cara analisis lapisan kanthi lapisan bisa nyukupi syarat-syarat posisi kuping kutub lan keselarasan.