从正极选型到电芯设计全流程实战

📚 共计 30 章节
01
锂离子电池概述
发展简史、工作原理、关键性能指标(能量密度、功率密度、循环寿命、安全性)
基础核心指标
02
正极材料家族
层状氧化物(LCO、NCM、NCA)、尖晶石(LMO)、橄榄石(LFP)结构与性能对比
材料对比
03
正极材料选型方法论
从应用场景(消费电子、动力、储能)倒推材料需求,建立选型决策树
决策场景
04
NCM三元材料深度解析
不同镍含量(NCM111、523、622、811)的容量、电压、热稳定性差异
三元镍含量
05
LFP磷酸铁锂实战
倍率性能优化、低温性能改善策略、压实密度与能量密度的平衡
LFP优化
06
正极材料合成工艺
共沉淀法、固相法、溶胶-凝胶法的优缺点及工业应用案例
合成工艺
07
正极浆料制备
PVDF/NMP体系 vs 水性体系,分散工艺、粘度控制与涂布缺陷分析
浆料涂布
08
负极材料选型
石墨(人造/天然)、硅基负极、LTO的特性对比及与正极的匹配策略
负极匹配
09
电解液设计
溶剂、锂盐、添加剂的选择逻辑,对正极/负极界面的影响
电解液界面
10
隔膜选型
PP/PE/陶瓷涂覆隔膜,孔隙率、热收缩、穿刺强度对安全性的影响
隔膜安全
11
电芯结构设计基础
卷绕 vs 叠片工艺,极片长度、宽度、极耳位置的几何计算
结构几何
12
容量设计
面密度、压实密度、活性物质比例与理论容量、实际容量的换算关系
容量计算
13
N/P比设计
正负极容量配比原则,过量负极的设计余量及对析锂风险的影响
N/P析锂
14
电解液注液量设计
孔隙率、保液系数与电解液量的计算,浸润不良的后果
注液浸润
15
极耳与集流体设计
铝箔/铜箔厚度选择,极耳过流能力计算与焊接可靠性
极耳集流体
16
电化学模型基础
OCV曲线、内阻(DCIR/EIS)、dQ/dV曲线在电芯设计中的应用
模型EIS
17
化成工艺设计
首次充放电效率、SEI膜形成条件(温度、电流、压力)的优化
化成SEI
18
分容与配对
容量分选、自放电筛选、K值测试,一致性对电池组寿命的影响
分容一致性
19
安全设计
过充、过放、短路、热失控机理及防爆阀、CID、PTC等防护措施
安全防护
20
热管理设计
电芯发热模型、散热路径(极耳、表面、底部)与冷却方式选择
热管理散热
21
寿命预测与加速老化
Arrhenius模型、循环寿命与日历寿命的测试方法
寿命老化
22
电芯测试标准
GBT 31484/31485/31486、UL 1642、IEC 62133等关键测试项解读
标准认证
23
DFMEA在电芯设计中的应用
从材料、工艺、结构维度识别失效模式与风险控制
DFMEA风险
24
电芯成本分析
BOM成本拆解(正极、负极、电解液、隔膜、制造费用),降本路径
成本BOM
25
固态电池前瞻
硫化物、氧化物、聚合物固态电解质的进展,对正极设计的挑战
固态前瞻
26
钠离子电池对比
层状氧化物、普鲁士蓝、聚阴离子正极与锂电的差异
钠电对比
27
电芯设计软件实操
COMSOL、GT-Suite、Ansys在电芯设计中的仿真应用简介
仿真软件
28
从样品到量产
中试线放大、工程验证(EVT/DVT/PVT)、良率提升的关键控制点
量产良率
29
电芯失效分析
容量跳水、内阻异常、产气、析锂的根因分析方法与案例复盘
失效根因
30
全流程项目实战
从客户需求(5C快充、长循环、高安全)出发,完成一款电芯的完整设计报告
实战报告