如何保持锂电池组一致性

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如何保持锂电池组一致性

如何保持锂电池组一致性
锂电池不能做成一大只,只好把众多小电芯组织起来,大家劲往一处使,精诚合作,也能带着电动汽车飞起。这时候,就需要面对一个问题,一致性。下面由电池之都为大家讲解如何保持锂电池组一致性:
锂电池一致性问题
我们日常的经验是,两节干电池,正负极连接起来,手电筒就能发光,有谁管它一致不一致的事情。而锂电池的大规模应用,情形却并非如此简单。
锂电池参数的不一致主要是指容量、内阻、开路电压的不一致。不一致的电芯串并在一起使用,会出现如下问题。
❶容量损失,电芯单体组成电池组,容量符合木桶原理”,最差的那颗电芯的容量决定整个电池组的能力。
为了防止电池过充过放,电池管理系统的逻辑如此设置:放电时,当最低的单体电压达到放电截止电压时,整个电池组停止放电;充电时,当最高单体电压触及充电截止电压时,停止充电。
拿两只电池串联举例。一只电池容量1C,另外一只容量只有0.9C。串联关系,两只电池通过同样大小的电流。
充电时,容量小的电池必然先充满,达到充电截止条件,系统不再继续充电。放电时,容量小的电池也必然先放光全部可用能量,系统即刻停止放电。
这样,容量小的电芯始终在满充满放,容量大的电芯却一直使用部分容量。整个电池组的容量总有一部分处于闲置状态
❷寿命损失,类似的电池组的寿命,由寿命最短的那颗电芯决定。很大可能性,寿命最短的电芯,就是那颗容量小的电芯。小容量电芯,每次都是满充满放,出力过猛,很大可能最先到达寿命的重点。一直电芯寿命终结,一组焊接在一起的电芯,也就跟着寿终正寝。
❸内阻增大,不同的内阻,流过相同的电流,内阻大的电芯发热量相对比较多。电池温度过高,造成劣化速度加快,内阻又会进一步升高。内阻和温升,形成一对负反馈,使高内阻电芯加速劣化。
更多关注:18650动力锂电池与普通的18650锂电池的主要区别
汽车动力锂电池的组成及结构设计介绍
受益于国内政策对新能源汽车和动力锂电池行业发展的大力扶持,动力电池出货量快速增长。随着电动汽车的不断推广,我们应该对其动力系统的组成有一定的了解,下面由电池之都为大家讲解汽车动力电池的组成及结构及设计:
1)动力电池模块
这个不用多说,如果把电池PACK比作一个人体,那么模块就是心脏”,负责储存和释放能量,为汽车提供动力。
2)结构系统
结构系统主要由电池PACK上盖、托盘、各种金属支架、端板和螺栓组成,可以看作是电池PACK的骨骼”,起到支撑、抗机械冲击、机械振动和环境保护(防水防尘)的作用。
3)电气系统
电气系统主要由高压跨接片或高压线束、低压线束和继电器组成。高压线束可以看作是电池PACK的大动脉血管”,将动力电池系统心脏的动力不断输送到各个需要的部件中,低压线束则可以看作电池PACK的神经网络”,实时传输检测信号和控制信号。
4)热管理系统
热管理系统主要有4类:风冷、水冷、液冷、相变材料。以水冷系统为例,热管理系统主要由冷却板,冷却水管、隔热垫和导热垫组成。热管理系统相当于是给电池PACK装了一个空调。
有的人会问,为什么电池需要热管理系统?其实很简单,因为电池充放电的过程实际上就是化学反应的过程,化学反应会释放大量的热量,需要将热量带走,让电池处于一个合理的工作温度范围内,以提高电池的寿命和可靠性。
5)BMS
BMS:Batterymanagementsystem电池管理系统,可以看作是电池的大脑”。主要由CMU和BMU组成。
CMU:CellmonitorUnit单体监控单元,负责测量电池的电压、电流和温度等参数,同时还有均衡等功能。(上图的模组图片右端的绿色电路板即CMU)。当CMU测量到这些数据后,将数据通过前面讲到的电池神经网络”传送给BMU。
BMU:BatterymanagementUnit电池管理单元。
负责评估CMU传送的数据,如果数据异常,则对电池进行保护,发出降低电流的要求,或者切断充放电通路,以避免电池超出许可的使用条件,同时还对电池的电量、温度进行管理。根据先前设计的控制策略,判断需要警示的参数和状态,并且将警示发给整车控制器,最终传达给驾驶人员。
更多关注:什么是电池的能量密度及限制锂电池能量密度的
聚合物锂电池和锂离子电池的6点区别
锂离子电池分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池或塑料锂离子电池。聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的,正极材料分为钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂材料,负极为石墨,电池工作原理也基本一致。下面由电池之都为大家讲解聚合物锂电池和锂离子电池的6点区别:
电池指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间,能将化学能转化成电能的装置。具有正极、负极之分。随着科技的进步,电池泛指能产生电能的小型装置。如太阳能电池。电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。利用电池作为能量来源,可以得到具有稳定电压,稳定电流,长时间稳定供电,携带方便,充放电操作简便易行,不受外界气候和温度的影响,性能稳定可靠,在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用
根据锂离子电池所用电解质材料的不同,锂离子电池分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池)或塑料锂离子电池。聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的,正极材料分为钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂材料,负极为石墨,电池工作原理也基本一致。
它们的主要区别在于电解质的不同, 液态锂离子电池使用液体电解质, 聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替, 这种聚合物可以是干态”的,也可以是胶态”的,目前大部分采用聚合物凝胶电解质。
锂电池”,是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时,M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。随着科学技术的发展,现在锂电池已经成为了主流。
相对于锂离子电池,锂聚合物电池的特点如下:
1. 无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。
2. 可制成薄型电池:以3.6V400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm。
3. 电池可设计成多种形状。
4. 电池可弯曲变形:高分子电池最大可弯曲90°左右。
5. 可制成单颗高电压:液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压,而高分子电池由于本身无液体,可在单颗内做成多层组合来达到高电压。
6. 容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍。更多关注:电池之都之聚合物锂电池电芯使用与组装注意事项

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