分析锂电池包结构设计要点及工作原理

安全锂电池包的内部结构要怎么设计?锂电池包具体工作原理是怎么运行的?锂电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂电池结构设计的合理会让锂电池包更安全，不易爆炸。锂电池结构本身是一个工艺制造过程，本文小编就来和大家介绍锂电池包结构设计要点及工作原理。

锂电池包结构设计要点：

锂电池材料主要构成是有正极材料、负极材料、隔膜、电解液、外壳构成。在锂电池包的布置上，需要考虑以下几个方面：

第一，要尽可能的在有限的空间内，布置更多的电量，这样才能达到更大的续航里程，减少充电的频次，任何可以利用的空间，都有利于整车电量的提升。

第二，要充分考虑锂电池包的位置对安全性能的影响，尤其是在发生碰撞、翻滚、跌落等极端情况下，电池包是否会因为很大的加速度或严重的挤压变形，发生起火和爆炸，或者是否会有锂电池包的部件进入乘客舱，引起附加伤害。

第三，要充分考虑锂电池包的重量和形状对整车结构寿命的影响，因为电池包的重量通常达到数百公斤，在长时间的振动、冲击条件下，很容易引起整车机械部分的疲劳损伤，降低寿命。

第四，要充分考虑锂电池包的散热条件，尤其是在高温工作条件和高电气载荷工作条件下，电池包会产生大量的热量，如果散热条件不理想，或者靠近热源，会引起电池包的寿命加速衰减。

第五，考虑锂电池包BMS管理系统设计，要考虑过冲，过放，过温，检测精度，电池均衡等，要确保电池安全可靠都是要经过合理设计和市场印证的。

安全锂电池包的内部结构要怎么设计?

所有的锂电池包爆炸都是由短路引起的，引起短路的现象有过充、过放、过流、过热，它们是通过锂电池内部结构而形成电池短路的。

锂电池包逗留的正负极应该洁净，穿梭其间的电解液、隔膜也应无杂质，但在制造过程中，电解液与隔膜难以完全避免沾着金属粉尘、铜箔或者铝箔等碎片。当人们使用不当(过充、过放、过流)或者把锂电池爆置于极端环境(过高温度)下，锂电池就会过热，碎片在常温下的安静状态被打破，从而会在一个较热的电解液空间中进行热运动。下一步，如果碎片接近了隔膜，热的碎片将影响隔膜的隔离作用，也就造成短路。因此，现在有一种聚合物锂电池以胶体电解质代替液体电解质，可以降低短路的概率。

锂电池包工作原理：

锂电池包是一种二次电池(充电电池)，主要依靠锂离子在正负极之间的往返嵌入和脱嵌来工作，实现能量的存储和释放。

当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。同样，当对电池进行放电时，嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极。回正极的锂离子越多，放电容量越高。

锂电池包组成原理

①正极构造

LiMn2O4(锰酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)正极

②负极构造

石墨+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体(铜箔)负极

总结：磷酸铁锂电池包作为锂充放电过程中结构稳定。同时，该材料无毒、无污染、安全性能好、可在高温环境下使用、原材料来源广泛等优点，是目前电池界的热点。