18650圓柱電池的工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

一、注液量：

一般來(lái)說(shuō)，三元系186502.6-3.2Ah圓柱電池注液量在5-5.5g之間。具體注液量要看正負(fù)極材料的物理參數(shù)（比表面積、形貌、粒徑分布）、卷繞松緊度、面密度、壓實(shí)密度等。

假如注液量不足，會(huì)造成內(nèi)部無(wú)法完全浸潤(rùn)，內(nèi)阻偏大，循環(huán)次數(shù)少等。嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致析鋰進(jìn)而發(fā)生危險(xiǎn)；假如注液量過(guò)大，會(huì)造成內(nèi)部空間不足（內(nèi)壓大）、容量衰減快、新增成本等。這里說(shuō)一下，注液量大會(huì)造成容量衰減快是因?yàn)樨?fù)極，特別是溫度高和在充電過(guò)程中的時(shí)候，富裕游離態(tài)電解液會(huì)和活性較大負(fù)極鋰碳化合物反應(yīng)，消耗有效物質(zhì)。

一般廠家確定注液量的方法是將卷繞好的電芯浸入電解液中，計(jì)算前后差重，再富余0.2-0.4g，最后即為最佳注液量。當(dāng)然，此方法雖然簡(jiǎn)單可行，但嚴(yán)謹(jǐn)性不足。最好的方法是梯度注液量分別做電化學(xué)性能實(shí)驗(yàn)，最終兼顧倍率、高低溫、循環(huán)等。

具體的也要看電池的具體用途來(lái)確定合適注液量是比較科學(xué)的。

錳鋰鐵鋰等原理基本類似。不贅述。

二、松緊度：

松緊度的計(jì)算是正極、負(fù)極、隔膜和卷針空隙的底面積總和除以圓柱電池內(nèi)底面積。一般為88%-93%。

同樣，具體松緊度要看電池的用途和你要求的最終電池的各項(xiàng)性能決定的。松緊度太低，會(huì)造成空間浪費(fèi)成本新增、電解液難以浸潤(rùn)（耗液）、電芯晃動(dòng)等；松緊度過(guò)高，會(huì)造成后續(xù)電芯膨脹導(dǎo)致的空間不足，影響電化學(xué)性能、內(nèi)壓大CID易斷開(kāi)等。

一般來(lái)說(shuō)，倍率電池松緊度低一些，一般在91%以下；容量電池松緊度高一些，有的甚至能超過(guò)95%。其中原因可以可以思考一下，很簡(jiǎn)單。

要說(shuō)明的是，考慮到材料不同（如負(fù)極物性參數(shù)）、設(shè)計(jì)參數(shù)不同（如壓實(shí)密度）等，后續(xù)電池膨脹系數(shù)也不同。我們?cè)O(shè)計(jì)的時(shí)候要實(shí)際綜合考慮。

三、極耳數(shù)：

極耳數(shù)新增只能有限的新增電池的交流內(nèi)阻，和最終使用過(guò)程中的直流內(nèi)阻沒(méi)有直接關(guān)系。且新增極耳數(shù)會(huì)新增電池工藝設(shè)計(jì)難度，新增成本和最終使用風(fēng)險(xiǎn)。所以為了新增最終電池容量或者倍率性能而片面新增極耳數(shù)是否可行，設(shè)計(jì)時(shí)一定要慎重。

原因大概說(shuō)一下：新增極耳數(shù)意味著留白和極耳焊工序新增機(jī)器、材料和人工，成本自然新增；新增極耳數(shù)也會(huì)影響極片張力，造成張力不均，新增卷繞難度和風(fēng)險(xiǎn)；極耳處焊點(diǎn)包膠處理不當(dāng)會(huì)刺穿隔莫；極耳處電流密度最大，電極電勢(shì)最低，新增了析鋰的概率。

一般設(shè)計(jì)是，容量電池正負(fù)極各一個(gè)極耳足以；倍率電池可以考慮多加極耳，但最終決定性能的是直流內(nèi)阻。

舉個(gè)例子：正常不含PTC電池正負(fù)極各一個(gè)極耳，交流內(nèi)阻為30m，1C放電直流內(nèi)阻為50m；現(xiàn)在負(fù)極新增一個(gè)極耳，交流內(nèi)阻為20m，但1C放電直流內(nèi)阻可能為48m。所以說(shuō)，最終看的是電池的濃差極化和電化學(xué)極化帶來(lái)的直流內(nèi)阻。

一句話，極耳數(shù)新增有利有弊，具體看要求。