根據(jù)客戶的需求分解，進行逐步的分解設計，每個過程最終都會轉(zhuǎn)化成文件輸入和輸出，下面就產(chǎn)品設計過程進行詳細的說明。

GB/T34013-2017《電動汽車用動力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》

最基本的設計包含負極比正極寬1-2mm，隔膜比負極寬2-4mm，為了保證對不齊是電池不發(fā)生短路，疊片相當于多個小極片的并聯(lián)，卷繞相當于一個大極片

軟包電池因為鋁塑膜質(zhì)量輕、同時內(nèi)部空間利用率高，因而適用于較大能量密度的電池開發(fā)，而金屬外殼收到內(nèi)部空間的限制，一般能量密度略低于軟包電池。

安全性因為鋁殼電池具有了金屬外殼的保護，因而安全性會高一些，而軟包裝電池只能靠材料本身的性能去通過安全性測試，目前看來難度較大。

就工藝難度而言，因為軟包電池是很多小極片，因此對模切設備要求高，容易產(chǎn)生自放電大和局部的微短路，同時由于內(nèi)部空間限制，游離電解液少，循環(huán)性能可能會稍差。

卷繞電池相對而言會好一些，有一些富余量，容易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，就成本而言，因為卷繞電池對于外殼的焊接要求高，因此成本略高一些，而軟包電池不涉及到激光焊接，重點在于封裝，設備投資低。

根據(jù)電池的內(nèi)部空間計算出電芯的正負極、隔膜的層數(shù)，根據(jù)行業(yè)發(fā)展的狀況，材料的相關參數(shù)都是根據(jù)以往的測試經(jīng)驗來進行的實驗驗證需要驗證壓實密度、材料性能，輔材性能（包括SBR、CMC、PVDF、導電劑等等的驗證）基于平臺型號的開發(fā)，最終工藝的開發(fā)也需要和材料進行匹配，得出最終的控制計劃和工藝流程圖。

現(xiàn)在廠家為了縮短時間，將實驗驗證和工藝開發(fā)合并在一起進行，但往往風險比較大，畢竟材料體系本身是隨著技術的發(fā)展而發(fā)展的。

每一個材料的每一個性能都有相關的檢測標準，正負極的某些性能指標和電池的性能指標直接相關，但目前沒有合適的模型進行正向的電化學性能模擬，只是根據(jù)已有的經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行修補。

但是Co比例的增大導致晶胞參數(shù)a和c減小且c/a增大，導致容量降低。

但是過高的Mn含量將會降低材料克容量，并且容易產(chǎn)生尖晶石相而破壞材料的層狀結(jié)構(gòu)。

但是Ni含量過高將會與Li+產(chǎn)生混排效應而導致循環(huán)性能和倍率性能惡化，而且高鎳材料的pH值過高影響實際使用。

隨著鎳含量的提高，材料的容量是越來越高的，但材料的熱穩(wěn)定性是逐漸下降的，Mn可以起到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的作用，而Ni則不具有這個功能，隨著溫度的升高，

脫鋰態(tài)的正極材料Ni經(jīng)由四面體位遷移到Li層，引發(fā)結(jié)構(gòu)崩塌和熱穩(wěn)定性問題。

材料的結(jié)構(gòu)從層狀鹽向尖晶石轉(zhuǎn)變，繼續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)閹r鹽結(jié)構(gòu)，每一轉(zhuǎn)變都有氧的釋放，加速了材料的熱失控。

對于大多數(shù)材料廠家而言本身是不生產(chǎn)前驅(qū)體的，前驅(qū)體有專門的生產(chǎn)廠家，原材料廠從前驅(qū)體廠家購買了前驅(qū)體然根據(jù)需求進行材料的燒結(jié)，控制條件的不同，得出不同性能的材料。

NCA充放電過程中嚴重的產(chǎn)氣，導致電池鼓脹變形，循環(huán)及擱置壽命下降，給電池帶來安全隱患，所以通常使用NCA正極材料制作18650型圓柱電池，

以緩解電池鼓脹變形問題。Tesla Model S采用與Panasonic共同研發(fā)的高容量3.1AhNCA鋰電池組，由7000顆18650圓柱電池組成。

由于NCA制備條件苛刻，用起來也相對麻煩，因而國內(nèi)比較傾向于NCM811的路線，日韓比較傾向于NCA路線。

某材料廠家單晶NCM523材料在不同電壓下的性能，雖然電壓提高有助于能量密度的提升，但是給整個體系的匹配性帶來了一定的難度。

1、氧化物包覆 ，在不影響鋰離子脫出的過程中提高電導率，或者提供路徑，或者保護表面等等作用。

低價元素：Mg、Sr、Zn、Al、B、La

四價元素：Zr、Ti、Si、Ce

高價元素：V、W、Mo、Cr等

2、電子、快離子導體

電子：C、石墨烯、AZO、ITO、PPy等

快離子：LBO、LZO、NTP、Li3PO4等

3、鹽類包覆

AlF3、AlPO4、LiAlF4等

根據(jù)專家組的建議和目前的技術水平，提高鎳含量以及材料的上限電壓，在輔助其他材料技術來進行材料的技術升級，負極由石墨過渡到硅碳，最終實現(xiàn)鋰金屬負極的應用。

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