笔记本电池结构设计基本原则
电池设计基础
电池设计基础电池设计的目的和基本原则电池设计就是根据仪器设备的要求，为其提供具有最佳使用性能的工作电源或动力电源。
因此，电池设计首先必须满足用电器的使用要求，并进行优化，使其具有最佳的综合性能，以此来确定电池的电极、电解液、隔膜、外壳和其它零部件的参数，并将它们合理搭配，制成具有一定规格和指标的电池或电池组。
2 、电池的设计要求电池设计是为满足对象（用户或仪器设备）的要求进行的。
因此，在进行电池设计前，首先必须详尽地了解对象对电池性能指标及使用条件的要求，一般包括以下几个方面：电池的工作电压；电池的工作电流，即正常放电电流和峰值电流；电池的工作时间，包括连续放电时间，使用期限或循环寿命；电池的工作环境，包括电池工作时所处状态及环境温度；电池的最大允许体积。
同时还应考虑：材料来源；电池性能；电池特性的决定因素电池工艺；经济指标；环境问题等方面的因素。
评价电池性能的主要指标电池性能一般主要通过以下几个方面来评价。
（ 1 ）容量电池容量是指在一定放电条件下，可以从电池获得的电量，即电流对时间的积分，一般有 Ah 或 mAh 来表示，它直接影响到电池的最大工作电流和工作时间。
（ 2 ）放电特性和内阻电池的放电特性是批电池在一定的放电制度下，其工作电压的平稳性，电压平台的高低以及大电流放电性能等，它表示电池带负载的能力。
电池内阻包括欧姆内阻和电化学极化内阻，大电流放电时，内阻对放电特性的影响尤为明显。
（ 3 ）工作温度范围有电器的工作环境和使用条件要求电池在特定的温度范围内具有良好的性能。
（ 4 ）贮存性能电池贮存一段时间后，会因某些因素的影响使性能发生变化，导致电池自放电；电解液泄漏；电池短路等。
（ 5 ）循环寿命（二次电池）循环寿命是指二次电池按照一定的制度进行充放电，其性能减到某一程度（例如，容量初始值的 60% ）时的循环次数。
（ 6 ）内压和耐过充性能（二次电池）对于 Ni-Cd,MH-Ni 等密封型二次电池，大电流充电过程中电池内部压力能否达到平衡，平衡压力的高低，电池耐大电流过充性能等都是衡量电池性能优劣的重要指标，如果电池内部压力达不到平衡或平衡压力过高，就会使电池限压装置（如防爆球）开启而引起电池泄气或漏液，从而很快导致电池失效。
电池模组结构设计方案介绍
电池模组结构设计方案介绍电池模组结构设计是指对电池进行模组化设计，以增加其安全性、可靠性和成本效益。
电池模组结构设计需要考虑电池的机械和电气特性，以及与外部环境的适应性。
本文将介绍电池模组结构设计的一般原则、常见的结构设计方案以及其优缺点。
一、电池模组结构设计的一般原则1.安全性：电池模组结构设计应尽可能地增强电池的安全性。
采用阻燃、防爆等材料和措施，以防止电池在异常情况下发生燃烧或爆炸。
2.散热性：电池在工作过程中会产生热量，过高的温度会降低电池的寿命和性能。
因此，电池模组结构设计应考虑散热的问题，采用散热器或散热片等散热措施，以提高电池的散热性能。
3.可靠性：电池模组结构设计应确保电池的可靠性。
选择合适的连接方式和设计可靠的绝缘罩、密封件等，以减少电池模组在运行过程中出现电路断开、漏液等问题的可能性。
4.维修性：电池模组结构设计应方便维修和更换。
采用模块化设计，可以降低维修和更换的难度和成本。
5.成本效益：电池模组结构设计应考虑成本效益。
选择合适的材料和生产工艺，降低制造成本，提高电池模组的经济性和竞争力。
二、电池模组结构设计方案1.堆叠式结构：堆叠式结构是一种常见的电池模组结构设计方案。
它将多个电池单体堆叠在一起，通过连接片和焊点连接，形成电池模组。
堆叠式结构简单紧凑，易于制造和维修，适用于功率需求较高的应用，但其散热性能较差，因为堆叠式结构限制了散热片的表面积。
2.平行板式结构：平行板式结构是另一种常见的电池模组结构设计方案。
它将多个电池单体排列在平行板上，并通过导电片和连接片连接形成电池模组。
平行板式结构散热性能良好，易于散热器的导热，因此适用于功率需求较低的应用，但其制造复杂度较高。
3.矩阵式结构：矩阵式结构是一种将电池单体组织成矩阵形式的电池模组结构设计方案。
它通过导电片和连接片将多个电池单体连接在一起，形成电池模组。
矩阵式结构可以根据需求进行灵活配置，且散热性能较好，适用于各种功率需求的应用，但其制造复杂度和维修成本较高。
笔记本电源Layout 指导准则
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Component side Power ground Control signal Control signal Power plane Control signal Power ground Component side
2010级硬体专班讲义 级硬体专班讲义
应用电路
Foxconn Confidential
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2010级硬体专班讲义 级硬体专班讲义
特殊电源Layout准则 准则 特殊电源
重点四: 重点四
High side和low side MOSFET的gate driver与Phase路径要保持 和 的 与 路径要保持 短于20mm,宽度一般 宽度一般30mil以上 这三条线要尽量做到平行 以上.这三条线要尽量做到平行 短于 宽度一般 以上 这三条线要尽量做到平行.
应用电路
Foxconn Confidential
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2010级硬体专班讲义 级硬体专班讲义
Layout优先原则 优先原则
Priority 1: Minimize current sense resistors lengths and ensure accurate current sensing with Kelvin connection. Priority 2: Minimize the lengths of high current power traces and high current ground traces. Priority 3: Cin high side and low side MOSFET should put as closely as possible for all DC-DC converter.
(完整版)电池盖结构要求
电池盖的设计(初步)1:基本功能及外观要求,基本胶厚扣机牢固不松脱，装拆容易，与底壳吻合不错位。
一般胶厚0.9-1.2,电池盖因为大的外观面,建议整体胶位最薄不要薄于0.80. 2:与底壳的配合(非扣位处)电池盖周边与底壳的配合间隙一般为0.05,中间配合间隙应大于周边的配合间隙为0.15,在允许的情况下,为防止装配底壳后左右和尾部出现错误刮手,电池盖的此三边可以故意做小0.05-0.10.(也可加0.15,但分型线上移,增加模具难度,可视设计要求而定) 电池盖装配底壳左右及尾部刮手的可能原因:有的底壳与电池盖的配合的周边加模具加工中自然形成了R0.1的圆角,而电池盖周边分型却形成了利边,电池盖或底壳的形变及其间的止口或扣位定位不够而移位 模具制造及成型的误差. 3:电池盖的基本结构A:推入式的电池盖的结构图A 是靠电池盖左右的2个或4个卡点将电池盖扣住底壳的结构，图B 仅靠前端的扣位扣底底壳,还有一种是用底壳直接做出弹片的形式来扣电池盖的如下图的图C 和图D ，也可以是上述几种结构的组合(除B 与C 外)。
ABC D靠此两处的配合,但需保证底壳此扣位有足够的弹性电池盖侧边的卡点电池盖前端的扣位B:藉助另一小零件的锁扣式的结构,按或拔开此小零件时,电池盖锁扣脱离.C:直按压扣入的电池盖结构4:电池盖扣底壳松的原因及相关建议(概述).A:电池盖容易退出底壳以及相对于底壳的前后(Y 方向)松动锁扣与电池盖配合: 建议锁扣与电池盖的配合的扣入量为0.5-0.6左右推入式的电池盖:卡点对底壳的扣入量不够而扣位容易脱离, ,而对电池盖设计成卡点与底壳的直接配合对于常用的两个卡点建议其单个的扣入量为0.3-0.35左右,而上下的配合间隙作用面为0-0.05左右,防止电池盖的前后(Y 方向)移动,另两侧的所有扣位与底壳的有效作用距离((X 方向)建议在0.6左右,如果过少,跌落时易弹开脱离.直接扣入式:建议首先插入的扣位配合量为0.4左右,最后压入的扣位其扣入量为0.2,两侧的扣入其扣入量为0.1-0.15,除首先插入的扣位,其它的扣位应有25左右的导向斜度.另外需检查电池盖在前后(Y 方向)有测有合理的限位结构. B:电池盖与底壳的配合左右(X 方向)松动电池盖的前端和尾部以及中间都会有扣位与底壳配合,这些配合的左右间隙过大会造成电池盖的左右松动,建议在电池盖与底壳的扣位配合其前端(或靠近前端)与尾部(或靠近尾部)的左右配合间隙各两处调整为0.05-0.10,(即建议前后各配合左右移位的两点,而其余的间隙稍加大,如果没有必要时避免多重的配合,但往往开模前此间隙有的希望在0.1以上,在模具试模后根据实际情况来调整.)C: 电池盖与底壳的配合上下(Z 方向)松动拔此零件电池盖脱离按此零件电池盖脱离直扣式的电池盖扣位(图示有九处扣位)扣位装配示意电池盖的前端和尾部以及中间都会有扣位与底壳配合,这些配合的上下间隙过大会造成电池盖的上下松动,建议其所有扣位与底壳配合面的上下配合间隙为0.05 5:推入式的电池盖与底壳的配合尺寸 A :左右的卡点形状与配合尺寸以上为底壳与电池盖卡点配合的剖面图,基本形 状大概有两种,A 近似于圆形,B 近似于梯形。
设计电池的基本思路
设计电池的基本思路嘿，咱来聊聊设计电池的那些事儿啊！你想想看，电池就像是一个小小的能量宝库，得让它既耐用又好用，这可不容易呢！就好像咱做饭，得选好食材，掌握好火候，才能做出美味佳肴。
那设计电池，首先得考虑它的容量吧！这就好比是一个大口袋，得能装下足够多的能量才行。
要是口袋太小，那用一会儿不就没电啦？那多让人恼火呀！所以得让这个口袋尽量大一些，这样才能让咱的设备用得久一点嘛。
然后呢，电池的稳定性也特别重要呀！不能今天好用，明天就闹脾气罢工了。
这就跟人一样，得靠谱呀！要是电池不稳定，一会儿充不进去电，一会儿又漏电，那不是添乱嘛！咱得让它稳稳当当的，一直给咱提供可靠的能量。
还有啊，电池的寿命也得长呀！总不能用几次就不行了吧。
这就像一双好鞋子，得能穿得久一些，而不是走几步就坏掉了。
咱得想办法让电池能经得住时间的考验，多用几次也没问题。
再说说电池的安全性吧，这可不能马虎！就好像开车不能超速一样，电池要是不安全，那可就像个小炸弹似的，多吓人呀！不能让它有任何危险的可能性，得让它乖乖地为我们服务，而不是给我们找麻烦。
设计电池的时候，还得考虑它的成本呢！不能说为了追求高性能，就把成本弄得高高的，那谁买得起呀！得在性能和成本之间找到一个平衡点，就像走钢丝一样，得稳稳地走过去。
而且呀，不同的设备对电池的要求还不一样呢！手机电池和电动汽车电池能一样吗？肯定不一样呀！所以得根据具体的需求来设计，不能一概而论。
你说，设计个好电池是不是挺不容易的？就跟培养一个优秀的孩子似的，得方方面面都考虑到，还得精心呵护。
但要是真设计出来一个特别棒的电池，那可真是造福大家呀！能让我们的生活变得更加方便、更加美好呢！这多让人期待呀！所以呀，设计电池的人可得加油咯，我们都等着用上更好的电池呢！。
电池设计基本原则
姚宇均
目录
电芯设计原理 电芯设计流程 举例说明
电芯设计原理
负极必须盖住正极，包括极片的 容量与尺寸。
壳体尺寸
电芯设计流程
卷针
正负极配比选用
极片层 数及尺寸 面密度
电芯余量 极片厚度
电芯设计容量
隔膜选用 注液量
电芯最大厚度 电芯余量
壳体尺寸
铝壳正面壁厚是0.25mm侧面为0.3mm 盖板有效高度为0.45+0.4=0.85mm
铝壳壳体尺寸为5.3*33.8，盖板偏心距为 7.0
卷针：26.5，负极层数为14层 正极配比：(80+20)：2.1：2.1：48 负极配比：100：1：1.2：4：120 正极尺寸：469*43 负极尺寸：435*44
举例说明-533450AL-1050
正负极面密度：2.15和0.976 正负极压片厚度:0.129和0.136 隔膜：16微米*46.5mm 电芯设计余量：12.4% 电芯设计容量：1082mAh 注液量：≥3.15g 电芯最大厚度：5.5mm
电芯余量
电芯余量=卷芯厚度/（铝壳厚-2*壁厚） *100%
电芯变形量决定电芯的余量 电芯变形量=电芯最大厚度-铝壳厚度 一般电芯的变形量为0.2和0.3mm
注液量
注液量=电芯设计容量/电解液每克容 量发挥量
电解液每克容量发挥量在0.33A/g左右
举例说明-533450AL-1050
卷针
卷针由两片组成，每片厚度为0.6mm 卷针宽度的计算方法如下图：
卷针宽度=铝壳内径-侧边余量-卷ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ厚 度-卷针厚度
极片层数及尺寸
极片层数=铝壳内径*设计余量/组合厚度
电池盒设计注意事项
电池盒设计注意事项电池盒是储存和保护电池的装置，广泛应用于各种电子设备中。
在设计电池盒时，需要考虑以下几个方面的注意事项。
首先，设计电池盒时需要考虑电池的种类和规格。
不同种类和规格的电池在尺寸、形状和电容量等方面存在差异，因此电池盒的设计需要能够适配不同规格的电池。
同时，电池盒还需要有足够的容量来容纳所需电池的数量，以满足电子设备的使用需求。
其次，电池盒的设计需要考虑安全性。
电池在充电和使用过程中有可能产生热量和气体，因此电池盒需要能够有效地散热和排气，以防止过热和积累过多的气体导致安全问题。
此外，电池盒还需要具备防水、防尘和防震等功能，以保护电池免受外部环境的影响。
第三，电池盒的设计还需要考虑可维护性。
电池作为电子设备的重要组成部分，往往需要周期性地更换或进行维修。
因此，电池盒应该设计成易于拆卸和组装的结构，以方便用户更换电池或进行维护。
同时，电池盒还应该具备良好的电池接触性能，以确保电池能够稳定地工作。
第四，电池盒的设计还需要考虑外观和易用性。
电池盒通常是用户接触到的部分之一，因此外观设计应该符合用户的审美要求，同时也需要便于用户操作。
例如，电池盒的开关和调节按钮应该设计得易于操作，标记和指示灯应该清晰可见，以提高用户的使用便利性。
最后，电池盒的设计还需要考虑成本和制造工艺。
电池盒的设计应该尽可能简化和标准化，以降低生产成本和提高生产效率。
同时，电池盒的材料选择和制造工艺应该考虑到环境友好和可持续发展的原则，以减少对环境的负面影响。
总之，电池盒的设计需要综合考虑电池的种类和规格、安全性、可维护性、外观和易用性以及成本和制造工艺等因素。
只有在这些方面充分考虑的基础上，才能设计出满足用户需求、安全可靠、易于维护和具有良好外观的电池盒。
电池方案设计
电池方案设计1. 引言电池是现代电子设备的关键组成部分，它为设备提供电能的存储和释放功能。
电池的选择和设计对设备的性能和使用寿命有重要影响。
在本文档中，我们将探讨电池方案设计的关键要素，以帮助开发人员在设计电子设备时做出明智的决策。
2. 电池选择在选择电池之前，首先要考虑设备的功耗和电池的容量需求。
设备的功耗决定了所需的电流，而电池的容量则决定了设备能够运行的时间。
根据设备的功耗和使用时间要求，选择合适的电池容量是设计过程的首要任务。
另外，考虑到设备的尺寸和重量限制，开发人员还应该考虑电池的体积和重量。
一般来说，较大容量的电池通常会占用更多的空间和重量。
因此，在满足功耗和使用时间需求的前提下，应尽量选择尺寸和重量适中的电池。
3. 充电和放电保护为确保电池的安全和寿命，充电和放电保护是必不可少的。
充电保护系统通常包括过充保护、过流保护和短路保护等功能。
过充保护可以防止电池过度充电，过流保护可以防止电流过大导致电池过热，而短路保护可以防止短路情况下电池损坏。
放电保护系统通常包括过放保护和低电压保护等功能。
过放保护可以防止电池放电过度，低电压保护可以在电池电量低于预定值时停止放电，以保护电池免受过度放电的损害。
4. 充电管理电池的充电管理是设计中的重要问题之一。
充电管理涉及到充电速度、充电效率和充电控制等方面。
为了提高充电速度和效率，可以采用快充技术和高效率的充电器。
快充技术可以提高充电电流，使电池在较短时间内充满。
高效率的充电器可以减少能量损失，提高充电效率。
另外，充电控制也是充电管理的重要组成部分。
充电控制可以根据电池的状态和需求，动态调整充电电压和电流，以提高充电效率，并保护充电电路和电池。
5. 电池寿命优化电池寿命对于设备的使用寿命至关重要。
为了延长电池的寿命，可以采取以下措施：•避免过度充放电：避免将电池充放电到过高或过低的水平，以减少对电池的损害。
•控制充电温度：过高或过低的温度都会降低电池的寿命，因此要确保电池在适宜的温度范围内充电。
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4. 电芯与胶壳之间必须有双面胶纸或海棉双面胶固定电芯，防止电芯在胶壳 内晃动。
谢 谢！THANK YOU以防止因线头断裂。胶纸设计原则
1. 胶纸材质须选用绝缘性能良好，耐磨耐刺，粘性高的材质，一般绝缘位置 胶纸可选用杜邦纸，快巴纸，麦拉纸，高温绝缘胶纸和青稞纸。固定性胶 纸可选用高粘性双面胶，绿色绝缘胶纸等。
2. 主要防护位置如：18650电芯正极端及正极镍片折弯处，聚合物电芯封胶 口及极耳弯折处，元器件与电芯及镍片有可能接触位置，必须贴绝缘性能 胶纸；镍片焊线位置固定，电芯串并后固定位。必须贴固定性胶纸。
4.机构设计时注意元器件的固定，特别是连接器，及PCB板的固定须牢固可靠， 防止在装配和使用过程中连接器移位，PCB与电芯及线材挤压。
连接器固 定卡槽
PCB档位
胶壳设计原则
5.在空间充许下PCB与电芯之间须有一档墙隔离.
6.胶壳四周胶壁须保证在1.8MM以上，以方便做点胶结构。
7.做点胶槽结构时，外壁须保证在0.8mm以上，以免出现点胶后腐蚀胶壳造成外 观出现缩水痕的外观不良。点胶槽须保证在0.6mm以上，保证胶针进入胶槽 内。外壁比内壁高0.3MM以利于溢胶时胶料向内流溢而不影响外观。点胶槽 与点胶肋位之间底部保持0.1~0.2mm的间隙，侧壁保持0.05mm的间隙。具体 如下图;
镍片设计原则
1.镍片材质必须用全软纯镍材质，以保证镍片的抗弯折性能及点焊牢固性。 2.镍片厚度须在0.15mm以上，镍片宽须在5MM以上。 3.镍片在须折弯变形处须增加导向槽，具体如附图所示
PCB结构设计原则
1. 笔记本电池PCB尺寸上宽度不能小于8MM （元件中IC宽度就已有7.5MM)
2. PCB板与胶壳及电芯有干涉部分须标明限制 区域.
1.5M M
0.3M M
0.8M M
0.2M M
胶壳设计原则
8.胶壳内预留给PCB板布板的高度应大于3MM。 9.做加强肋位时应给线材及镍片保留足够空间，方便内部走线及点焊镍片的分布。
平板电脑电池结构设计原则
软包装电池设计: 1.注意区分主机与电池结合部分是金属还是塑胶。根据不同可采取Malay包覆或
3. PCB板布板区域与元件限高须标明。
4. PCB PIN须标明方向和每一PIN定义。连接 器摆方面须用线框标明。
5. PCB板设计时须将供应商工艺考量在内，长 度方向公差须在0.15以上，宽度及厚度公 差在0.1MM以上。
6. 焊盘位置及定义须标示清楚。（具体如图标）
注: 阴影部份不布元件
阴影部为 避空位 此面限高3.0
直接用绿色胶带包覆的不同方法 2.注意聚合物电芯膨胀系数：厚度方向，保守10%,可按6%评估。 3.PCB与电芯联接处须保持稳固(可加硬质PET保护）。
线材设计原则
1. 线材设计上应选用耐高温的软性线材，一般正负极线材可用UL3385 20# 或22#线，中间极可用UL3302 26#线材。
2. 线材长度应适中，可以将标准长度定到偏长2mm，长度公差约为±2mm 3. 线材线头剥线长度可定为2mm±0.5mm，浸锡1.5mm部分线头不浸锡，
笔记本电池结构设计基本原则
笔记本电池的分类
1.按电芯可分为： a. 锂离子电芯电池：常用电芯为ATL,HYB,力神，LG，SAYAN等品牌，
以18650电芯为主。 b. 锂聚合物电芯电池:常用ATL,海太阳，SONY等品牌。可根据实际要
求定制电池尺寸。 2.按将配形式可分为：
a.外置电池：装配在笔记本表面可拆卸。对外观要求较高 b.内置电池：装配在笔记本机壳内部不可拆卸更换，对尺寸要求较高 3. 按封装方式可分为： a. 点胶压盒电池：上下壳采用自动电胶机点胶水后压盒封装。 b. 卡扣式电池： 上下壳采用卡扣结构封装。 c. 软包电池： 电池无外壳，用热缩套管或胶纸包裹封装。
电芯设计选用原则
1.在电芯的选用上，首先应根据电池外观尺寸计算出电芯最大尺寸空间。并预留 出电芯的彭胀空间（厚度方向约0.3~0.5MM）。再根据客人要求的电芯容量， 输出电压要求（2S,3S)来选取电芯。
2.电芯的单体容量尽量不要超出4000mah. 3.聚合物电芯正负极镍片不充许直接焊接。 4.聚合物电芯封胶品及包边须做绝缘。 5.电芯须按照容量差≤20mah 内阻差≤5毫欧 电压差≤5mv分容配对。
此面限高1.8
胶壳设计原则
1.胶壳材质的选用： 一般笔记本电池胶壳都是用ABS+PC作为上下盖用量，电池 卡扣可用POM作为原料。
2.表面处理： 建议用较粗纹面进行表面处理，防止在生产和运输过程中划伤表 面，也可在注塑过程中减小亮纹，夹线对外观的影响。
3.上下壳大面厚度须1.2MM以上，以保证电池的机械强度及利于注塑生产。