鋰動(dòng)力電池是20世紀(jì)開發(fā)成功的新型高能電池。這種電池的負(fù)極是金屬鋰,正極用MnO2,SOCL2,(CFx)n等。70年代進(jìn)入實(shí)用化。因其具有能量高、電池電壓高、工作溫度范圍寬、貯存壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于軍事和民用小型電器中,如移動(dòng)電話、便攜式計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、照相機(jī)等、部分代替了傳統(tǒng)電池。大容量鋰電池已在電動(dòng)汽車中試用,將成為21世紀(jì)電動(dòng)汽車的主要?jiǎng)恿﹄娫粗?,并將在人造衛(wèi)星、航空航天和儲(chǔ)能方面得到應(yīng)用。
中文名稱 | 鋰動(dòng)力電池 | 類別 | 新型高能電池 |
---|---|---|---|
負(fù)極 | 金屬鋰 | 運(yùn)用領(lǐng)域 | 人造衛(wèi)星、航空航天和儲(chǔ)能 |
實(shí)質(zhì) | 電池 |
鋰動(dòng)力電池特點(diǎn)
(1) 單體電池工作電壓高達(dá)3.7V,是鎳鎘電池,鎳氫電池的3倍,鉛酸電池的近2倍,這也是鋰動(dòng)力電池比能量高的一個(gè)重要原因。因此組成相同電壓的動(dòng)力電池組時(shí),鋰動(dòng)力電池使用的串聯(lián)數(shù)目會(huì)大大少于鉛酸電池和鎳氫電池。如果動(dòng)力電池中單體電池?cái)?shù)量越多,電池組中單體電池的一致性要求就越高,壽命就越不好做,在實(shí)際使用過(guò)程中電池組有問(wèn)題分析后,一般是其中一、兩個(gè)單體電池出問(wèn)題然后導(dǎo)致整組電池出現(xiàn)問(wèn)題,因此不難理解為什么48V的鉛酸電池比36V的鉛酸電池反饋要高,從這個(gè)角度上講鋰電更適合動(dòng)力電池的使用。例如36V 的鋰電只需要10個(gè)單體,而36V鉛酸電池需要18個(gè)單體電池,即3只12V的電池組,而每只12V的鉛酸電池有六個(gè)單格即六個(gè)單體電池組成。
(2)重量輕,比能量大,高達(dá)150Wh/Kg,是鎳氫電池的2倍,鉛酸電池的4倍, 因此重量是相同能量的鉛酸電池的三分之一到四分之一,從這個(gè)角度講鋰電消耗的資源就少,而且由于錳酸鋰電池中所用元素的儲(chǔ)量比較多,因此相對(duì)鉛酸、鎳氫電池可能會(huì)進(jìn)一步漲價(jià),鋰動(dòng)力電池成本反而是進(jìn)一步降低的。電動(dòng)自行車用鋰電池重量為2.2-4公斤,鉛酸電池的重量為12-20公斤,鋰電重量約為鉛酸電池的四分之一到三分之一,比鉛酸電池輕約10公斤(36V,10Ah電池),電池重量減輕了70%,整車總重量至少減輕了20%。加上一般鋰電車都是簡(jiǎn)易款的電動(dòng)自行車,由于電池和整車輕,相同電壓、相同容量的電池行駛里程更長(zhǎng),普通的電動(dòng)車重量在40公斤以上,而鋰動(dòng)力電池電動(dòng)自行車重量在7到26 公斤之間。女士和老年人都可以輕易搬動(dòng),人力騎行也十分輕便,運(yùn)動(dòng)休閑兼得。 (3)體積小,高達(dá)到400Wh/L,體積是鉛酸電池的二分之一到三分之一。提供了更合理的結(jié)構(gòu)和更美觀的外形的設(shè)計(jì)條件、設(shè)計(jì)空間和可能性?,F(xiàn)階段由于鉛酸電池體積、重量的限制,設(shè)計(jì)師們的設(shè)計(jì)思想受到極大約束,導(dǎo)致現(xiàn)階段的電動(dòng)自行車在結(jié)構(gòu)和外觀上"千車一面"、雷同相似、單調(diào)劃一。而鋰電池的使用,給設(shè)計(jì)師們提供了展示設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)風(fēng)格的更大空間及條件。當(dāng)然同時(shí)也導(dǎo)致電動(dòng)自行車用鋰動(dòng)力電池尺寸多種多樣,不利于鋰動(dòng)力電池行業(yè)的發(fā)展。鋰動(dòng)力電池行業(yè)也需要盡快制定電動(dòng)自行車用鋰電池國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),加速在電動(dòng)自行車領(lǐng)域鋰電對(duì)鉛酸電池的替代。當(dāng)然目前鋰電池是在不斷發(fā)展過(guò)程中的不同材料、不同工藝電池的體積有很大的差別,如何統(tǒng)一也是一個(gè)難點(diǎn)。
(4)循環(huán)壽命長(zhǎng),循環(huán)次數(shù)可達(dá)1000次。以容量保持60%計(jì),電池組100%充放電循環(huán)次數(shù)可以達(dá)到600次以上,使用年限可達(dá)3-5年,壽命約為鉛酸電池的兩到三倍。隨著技術(shù)的革新,設(shè)備的提高,電池的壽命會(huì)越來(lái)越長(zhǎng),性價(jià)比會(huì)越來(lái)越高。 (5)自放電率低,每月不到5%。
(6)允許工作溫度范圍寬,低溫性能好,鋰動(dòng)力電池可在-20℃~+55℃之間工作,尤其適合低溫使用,而水溶液電池(比如鉛酸電池、鎳氫電池)在低溫時(shí),由于電解液流動(dòng)性變差會(huì)導(dǎo)致性能大大降低。
(7)無(wú)記憶效應(yīng),所以每次充電前不必像鎳鎘電池、鎳氫電池一樣需要放電,可以隨時(shí)隨地的進(jìn)行充電。電池充放電深度,對(duì)電池的壽命影響不大,可以全充全放,我們循環(huán)測(cè)試就是全充全放的。
(8)特別適合用于動(dòng)力電池,除了鋰電池電壓高之外,由于鋰動(dòng)力電池組的保護(hù)板能夠?qū)γ恳粋€(gè)單體電池進(jìn)行高精度監(jiān)測(cè),低功耗智能管理,具有完善的過(guò)充電、過(guò)放電、溫度、過(guò)流、短路保護(hù)、鎖定自恢復(fù)功能以及可靠的均衡充電功能,大大的延長(zhǎng)了電池的使用壽命。而其他類型電池(比如鉛酸電池)在使用過(guò)程中由于電池一致性、充電器等問(wèn)題,易產(chǎn)生電池過(guò)充、過(guò)放等問(wèn)題(由于成本等各方面的原因,鉛酸電池組內(nèi)不能對(duì)每一個(gè)單體電池進(jìn)行監(jiān)測(cè)和保護(hù))。
(9)無(wú)污染,鋰動(dòng)力電池中不存在有毒物質(zhì),因此被稱為"綠色電池",國(guó)家重點(diǎn)扶持。而鉛酸電池和鎘鎳電池由于存在有害物質(zhì)鉛和鎘,國(guó)家必然會(huì)加強(qiáng)監(jiān)管和治理(鉛酸電池出口退稅的取消,鉛資源稅的增加,鉛酸電動(dòng)自行車出口的受限),相應(yīng)企業(yè)的成本也會(huì)增加。雖然鋰電池沒有污染,但從資源節(jié)約的角度考慮。鋰動(dòng)力電池的回收,回收中的安全性,回收的成本也都需要考慮。 (10)存在安全隱患;由于鋰動(dòng)力電池能量高,材料穩(wěn)定性差,鋰電容易出現(xiàn)安全問(wèn)題,目前世界上知名的手機(jī)和筆記本電腦電池(正極材料為鈷酸鋰和三元材料)生產(chǎn)企業(yè),日本三洋、索尼等公司要求電池的爆噴率控制在40個(gè)ppb(十億分之一)以下,國(guó)內(nèi)公司能達(dá)到ppm(百萬(wàn)分之一)級(jí)的就已經(jīng)不錯(cuò)了,而動(dòng)力電池的容量是手機(jī)電池容量的上百倍以上,因此對(duì)鋰電的安全性要求極高。雖然鈷酸鋰電池和三元材料的電池具有重量更輕,體積更小等優(yōu)點(diǎn),但它們是不適合作動(dòng)力電池應(yīng)用于電動(dòng)車的。
(11)價(jià)格高;相同電壓和相同容量的鋰動(dòng)力電池價(jià)格是鉛酸的3-4倍。隨著鋰動(dòng)力電池市場(chǎng)的擴(kuò)大,成本的降低,性能的提高,以及鉛酸電池價(jià)格的提高,鋰動(dòng)力電池的性價(jià)比是有可能超過(guò)鉛酸電池的。
鋰動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)
鋰動(dòng)力電池通常有兩種外型:圓柱型和長(zhǎng)方型。 電池內(nèi)部采用螺旋繞制結(jié)構(gòu),用一種非常精細(xì)而滲透性很強(qiáng)的聚乙烯薄膜隔離材料在正、負(fù)極間間隔而成。正極包括由鋰和二氧化鈷組成的鋰收集極及由鋁薄膜組成的電流收集極。負(fù)極由片狀碳材料組成的鋰收集極和銅薄膜組成的電流收集極組成。電池內(nèi)充有有機(jī)電解質(zhì)溶液。另外還裝有安全閥和PTC元件,以便電池在不正常狀態(tài)及輸出短路時(shí)保護(hù)電池不受損壞。
單節(jié)鋰電池的電壓為3.6V,容量也不可能無(wú)限大,因此,常常將單節(jié)鋰電池進(jìn)行串、并聯(lián)處理,以滿足不同場(chǎng)合的要求。
隨著二十世紀(jì)微電子技術(shù)的發(fā)展,小型化的設(shè)備日益增多,對(duì)電源提出了很高的要求。鋰動(dòng)力電池隨之進(jìn)入了大規(guī)模的實(shí)用階段。 最早得以應(yīng)用于心臟起搏器中。由于鋰動(dòng)力電池的自放電率極低,放電電壓平緩。使得起搏器植入人體長(zhǎng)期使用成為可能。
鋰動(dòng)力電池一般有高于3.0伏的標(biāo)稱電壓,更適合作集成電路電源。二氧化錳電池,就廣泛用于計(jì)算機(jī),計(jì)算器,照相機(jī)、手表中。
現(xiàn)在,鋰動(dòng)力電池大量應(yīng)用在手機(jī)上,可以說(shuō)是最大的應(yīng)用群體。
舉例:
1、作電池組維修代換品有許多電池組:如筆記本電腦上用的那種,經(jīng)維修發(fā)現(xiàn),此電池組損壞時(shí)僅是個(gè)別電池有問(wèn)題。可以選用合適的單節(jié)鋰電池進(jìn)行更換。
2、制作高亮微型電筒筆者曾用單節(jié)3.6V1.6AH鋰電池配合一個(gè)白色超高亮度發(fā)光管做成一只微型電筒,使用方便,小巧美觀。而且由于電池容量大,平均每晚使用半小時(shí),至今已用兩個(gè)多月仍無(wú)需充電。
3、代替3V電源。由于單節(jié)鋰電池電壓為3.6V。因此僅需一節(jié)鋰電池便可代替兩節(jié)普通電池,給收音機(jī)、隨身聽、照相機(jī)等小家電產(chǎn)品供電,不僅重量輕,而且連續(xù)使用時(shí)間長(zhǎng)。
你好,以鎂離子打造的電動(dòng)汽車電池,也許能跑贏鋰離子電池電動(dòng)汽車。該研究小組透過(guò)帶正二價(jià)的鎂離子,每一個(gè)離子攜帶一個(gè)正電荷,并在電池狀的化學(xué)反應(yīng)中,使用類似現(xiàn)今許多設(shè)備架構(gòu)上的電極,以進(jìn)一步取代鋰離子。
請(qǐng)問(wèn)國(guó)內(nèi)的錳酸鋰動(dòng)力電池生產(chǎn)廠家都有哪些?
國(guó)內(nèi)的錳酸鋰動(dòng)力電池生產(chǎn)廠家口碑和服務(wù)態(tài)度也是挺不錯(cuò)的,有以下地址: 地址:嘉興市南湖區(qū)7號(hào)橋慶春路2號(hào) 地址:嘉興市南湖區(qū)東柵大街240號(hào) 地址:嘉興市南湖區(qū)南溪西路2182號(hào)
18650磷酸鐵鋰動(dòng)力電池有哪些優(yōu)點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):1.高能量密度,理論比容量為170mAh/g,產(chǎn)品實(shí)際比容量可超過(guò)140 mAh/g(0.2C, 25°C) 2.安全性能好,壽命長(zhǎng)。3.無(wú)記憶效...
鋰金屬電池:
鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。
放電反應(yīng):Li+MnO2=LiMnO2
鋰離子電池:
鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。
充電正極上發(fā)生的反應(yīng)為
LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(電子)
充電負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為
6C+XLi++Xe- = LixC6
充電電池總反應(yīng):LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6
正極
正極材料:可選的正極材料很多,主流產(chǎn)品多采用鋰鐵磷酸鹽。不同的正極材料對(duì)照:
LiCoO2 | 3.7 V | 140 mAh/g |
Li2Mn2O4 | 4.0 V | 100 mAh/g |
LiFePO4 | 3.3 V | 100 mAh/g |
Li2FePO4F | 3.6 V | 115 mAh/g |
正極反應(yīng):放電時(shí)鋰離子嵌入,充電時(shí)鋰離子脫嵌。 充電時(shí):LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi+ + xe-放電時(shí):Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- → LiFePO4
負(fù)極
負(fù)極材料:多采用石墨。新的研究發(fā)現(xiàn)鈦酸鹽可能是更好的材料。負(fù)極反應(yīng):放電時(shí)鋰離子脫嵌,充電時(shí)鋰離子嵌入。 充電時(shí):xLi+ + xe- + 6C → LixC6放電時(shí):LixC6 → xLi+ + xe- + 6C
一般手機(jī)電池電壓寫的是3.7V但一般充電器的電壓寫的是5V,但不會(huì)影響使用的,因?yàn)楦緵]有3.7V的手機(jī)充電器賣. 新電池切勿過(guò)充
對(duì)于新買的鋰離子電池的"激活"問(wèn)題,眾多的說(shuō)法是:充電時(shí)間一定要超過(guò)12小時(shí),反復(fù)做三次,以便 激活 電池。這種"前三次充電要充12小時(shí)以上"的說(shuō)法,明顯是從鎳電池(如鎳鎘和鎳氫)延續(xù)下來(lái)的說(shuō)法。所以這種說(shuō)法,可以說(shuō)一開始就是誤傳。鋰電池和鎳電池的充放電特性有非常大的區(qū)別,而且可以非常明確的告訴大家,所有嚴(yán)肅的正式技術(shù)資料都強(qiáng)調(diào)過(guò)充和過(guò)放電會(huì)對(duì)鋰電池、特別是液體鋰離子電池造成巨大的傷害。因而充電最好按照標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)方法充電,特別是不要進(jìn)行超過(guò)12個(gè)小時(shí)的超長(zhǎng)充電。
那么電池需要激活嗎?答案是肯定的,需要激活!但是,這個(gè)過(guò)程是由生產(chǎn)廠家完成的,與用戶無(wú)關(guān),用戶也沒有能力完成。鋰電池真正的激活過(guò)程是這樣的:鋰離子電池殼灌輸電解液--封口--化成,就是恒壓充電,然后放電,如此進(jìn)行幾個(gè)循環(huán),使電極充分浸潤(rùn)電解液充分活化,直至容量達(dá)到要求為止,這個(gè)就是激活過(guò)程--分容,也就是說(shuō)出廠后鋰離子電池到用戶手上已經(jīng)是激活過(guò)的了。另外,其中有些電池的激活過(guò)程需要電池處于開口狀態(tài),激活以后再封口,除非您擁有了電芯生產(chǎn)設(shè)備,否則如何完成?
可是為什么有些產(chǎn)品的說(shuō)明書上寫著,建議用戶前三次使用,要對(duì)手機(jī)進(jìn)行完全的充放電呢?難道這不是激活嗎?其實(shí)事實(shí)是這樣的,在電池出廠,然后銷售,再到用戶的手中,會(huì)經(jīng)歷一段時(shí)間,一個(gè)月或者幾個(gè)月,這樣一來(lái),電池的電極材料就會(huì)"鈍化",此時(shí)容量低于正常值,使用時(shí)間亦隨之縮短。但鋰電池很容易 激活,只要經(jīng)過(guò)3-5次正常的充放電循環(huán)就可 激活 電池,恢復(fù)正常容量。由于鋰電池本身的特性,決定了它幾乎沒有記憶效應(yīng)。因此用戶新鋰電池在激活過(guò)程中,是不需要特別的方法和設(shè)備的。
長(zhǎng)充可能導(dǎo)致過(guò)充。鋰電池或充電器在電池充滿后都會(huì)自動(dòng)停充,并不存在鎳電充電器所謂的持續(xù)10幾小時(shí)的"涓流"充電。也就是說(shuō),如果你的鋰電池在充滿后,放在充電器上也是白充。而我們誰(shuí)都無(wú)法保證電池的充放電保護(hù)電路的特性永不變化和質(zhì)量的萬(wàn)無(wú)一失,所以你的電池將長(zhǎng)期處在危險(xiǎn)的邊緣徘徊。這也是我們反對(duì)長(zhǎng)充電的另一個(gè)理由。
在對(duì)某些機(jī)器上,充電超過(guò)一定的時(shí)間后,如果不去取下充電器,這時(shí)系統(tǒng)不僅不停止充電,還將開始放電-充電循環(huán)。也許這種做法的廠商自有其目的,但顯然對(duì)電池的壽命而言是不利的。同時(shí),長(zhǎng)充電需要很長(zhǎng)的時(shí)間,往往需要在夜間進(jìn)行,而以我國(guó)電網(wǎng)的情況看,許多地方夜間的電壓都比較高,而且波動(dòng)較大。前面已經(jīng)說(shuō)過(guò),鋰電池是很嬌貴的,它比鎳電在充放電方面耐波動(dòng)的能力差得多,于是這又帶來(lái)附加的危險(xiǎn)。
事實(shí)上,淺放淺充對(duì)于鋰電更有益處,只有在產(chǎn)品的電源模塊為鋰電做校準(zhǔn)時(shí),才有深放深充的必要。所以,使用鋰電供電的產(chǎn)品不必拘泥于過(guò)程,一切以方便為先,隨時(shí)充電。
鋰離子電池的額定電壓,因?yàn)榻瓴牧系淖兓?,一般?.7V,磷酸鐵鋰(以下稱磷鐵)正極的則為3.2V。充滿電時(shí)的終止充電電壓一般是4.2V,磷鐵3.65V。鋰離子電池的終止放電電壓為2.75V~3.0V(電池廠給出工作電壓范圍或給出終止放電電壓,各參數(shù)略有不同,一般為3.0V,磷鐵為2.5V)。低于2.5V(磷鐵2.0V)繼續(xù)放電稱為過(guò)放,低電壓的過(guò)放或自放電反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致鋰離子活性物質(zhì)分解破壞,并不一定可以還原。而鋰離子電池任何形式的過(guò)充都會(huì)導(dǎo)致電池性能受到嚴(yán)重破壞,甚至爆炸。鋰離子電池在充電過(guò)程必需避免對(duì)電池產(chǎn)生過(guò)充。
1. 預(yù)充電階段:使用充電設(shè)備對(duì)電池或電池組進(jìn)行充電時(shí),充電器以0.02C的電流值啟動(dòng)充電,當(dāng)BMS檢測(cè)到所有電池電壓均在2000mV以上時(shí)即可轉(zhuǎn)到恒流充電模式;
2. 恒流充電階段:恒流充電開始,充電器以BMS規(guī)定的最大電流進(jìn)行恒定電流值輸出;
3. 恒壓充電階段:恒流充電末期,電池組中任意單體電池電壓值達(dá)到單體電池電壓上限報(bào)警值,充電器按照BMS發(fā)出的指令轉(zhuǎn)到恒壓輸出,電流值按照BMS的指令進(jìn)行調(diào)整,直至任意單體電池電壓值達(dá)到單體電池電壓上限切斷值;
4. 充電結(jié)束:任意單體電池電壓值達(dá)到單體電池電壓上限切斷值,充電器按照BMS的指令停止充電。
5. 充電操作時(shí)要有專業(yè)人員進(jìn)行看護(hù),確保充電插頭插座正常工作無(wú)發(fā)熱現(xiàn)象,確保充電設(shè)備工作正常,確保電池組及其保護(hù)線路工作正常,整個(gè)電源系統(tǒng)無(wú)短路、過(guò)流、過(guò)溫度、過(guò)充電現(xiàn)象。
1. 長(zhǎng)期存儲(chǔ)前盡量保證電池或電池組的SOC≥60%,每間隔3個(gè)月對(duì)電池進(jìn)行一次充電,保證SOC≥60%;
2. 存儲(chǔ)在-20℃~45℃的環(huán)境溫度中;
3. 存儲(chǔ)在干燥、通風(fēng)、陰涼的環(huán)境中,避免陽(yáng)光直射、高溫、高濕、腐蝕性氣體、劇烈震動(dòng)等狀況;
4. 禁止堆垛,本系列產(chǎn)品不允許堆垛;
5. 禁止在連接著負(fù)載或隱性負(fù)載的狀態(tài)下存儲(chǔ),即禁止在存儲(chǔ)的時(shí)候有任何形式的放電行為;
6. 長(zhǎng)期存儲(chǔ)后若發(fā)現(xiàn)電池出現(xiàn)鼓脹、裂紋、電壓值低于2000mV等異常狀況,如果出現(xiàn)該狀況,電池有可能已經(jīng)損壞,請(qǐng)立即聯(lián)系本公司相關(guān)技術(shù)部門以獲得技術(shù)支持。
1. 充電操作時(shí)要有專業(yè)人員進(jìn)行看護(hù),充電過(guò)程中確保插頭與插座接觸良好,確保充電設(shè)備工作正常,確保電池組各連接點(diǎn)接觸良好。如果出現(xiàn)異常,需要修復(fù)后才能充電;
2. 充電和放電前檢查BMS的顯示器上顯示的電池電壓、溫度、壓差等狀態(tài),確保所有值都處于正常范圍內(nèi);
3. 若電池組上蓋與極柱上存在大量灰塵、金屬屑或其他雜物,及時(shí)使用壓縮空氣進(jìn)行清理,避免使用水或水浸濕的物體進(jìn)行清潔;
4. 充電和放電時(shí)盡量避免有水或其他導(dǎo)電物體濺到電池上蓋與極柱處,例如暴露在大雨中使用;
5. 根據(jù)電池或電池組實(shí)際使用狀態(tài)估計(jì)電池的充電時(shí)間和放電時(shí)間,在充電末期和放電末期注意觀察電池或電池組是否存在異常,如電池的電壓差問(wèn)題。
鋰動(dòng)力電池定期保養(yǎng)
1. 檢查BMS顯示器上的電壓數(shù)據(jù)與實(shí)際電池電壓值,以確保BMS的電壓采集的準(zhǔn)確性,若不一致則要進(jìn)行校對(duì),采集的電壓與實(shí)際電池電壓誤差不超過(guò)5mV(1次/月);
2. 檢查BMS的溫度采集數(shù)據(jù)與實(shí)際溫度值,采集數(shù)據(jù)與實(shí)際溫度值的數(shù)據(jù)誤差不允許超過(guò)3℃,確保電池不會(huì)在溫度過(guò)高或溫度過(guò)低的時(shí)候被充電或者放電,(1次/月);
3. 檢查BMS的電流采集數(shù)據(jù)與實(shí)際電流值,誤差不允許超過(guò)1%,確保電池不會(huì)被過(guò)電流充電或者過(guò)電流放電(1次/月);
4. 檢查導(dǎo)電帶、電壓采集端子等節(jié)點(diǎn)是否存在松動(dòng)、脫落、生銹或者變形等情況,確保電池組使用的串并聯(lián)線束牢固可靠(1次/月);
5. 檢查電池外殼是否存在裂縫、變形、極柱松動(dòng)、鼓脹等異常情況(1次/月);
6. 檢查充電設(shè)備的可靠性,確保充電設(shè)備完全按照BMS發(fā)出的調(diào)壓調(diào)流信號(hào)執(zhí)行充電動(dòng)作,確保電池不會(huì)被過(guò)充電(1次/月);
7. 檢查放電保護(hù)設(shè)備,例如快速熔斷器、直流接觸器、繼電器、空氣開關(guān)等,確保若出現(xiàn)短路、過(guò)流等危險(xiǎn)狀況時(shí)電池組能被快速切斷主回路(1次/月);
8. 測(cè)試電機(jī)控制器、車載空調(diào)控制器等高壓用電設(shè)備的通訊及執(zhí)行功能,確保當(dāng)BMS發(fā)出切斷信號(hào)時(shí),所有高壓用電設(shè)備能及時(shí)停止用電,確保電池不被過(guò)放電(1次/月);
9. 檢查電池組與車體的絕緣電阻狀態(tài),確保阻值符合中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(≥500Ω/V),以保證電池不存在漏電現(xiàn)象(1次/月);
10.若出現(xiàn)電池組帶電量不一致的情況時(shí),解決的方法如下:
A、使用帶有均衡功能且均衡功能效果非常好的管理系統(tǒng),最好是具有均衡充電功能的管理系統(tǒng)。
B、將所有單體電池用小于0.3C的充電電流將單體電池的電壓充到3.65V。
方法一:首先使用串聯(lián)充電器將整組電池充電,直到出現(xiàn)單體電池上限電壓保護(hù),
再使用限定電壓為3.65V的恒流充電器(均衡充電設(shè)備)對(duì)所有單體電池進(jìn)行充電,
直到所有單體電池電壓都達(dá)到3.65V。該均衡充電設(shè)備的性能指標(biāo)為輸入電壓可根
據(jù)當(dāng)?shù)厥褂媒涣麟妷憾?,如AC220V,輸出電壓為DC3.65V,輸出電流為0.01C,如
10A或20A等,該設(shè)備由整車廠家從充電器廠家直接購(gòu)買。(1次/3個(gè)月或出現(xiàn)帶電
量不一致時(shí))
方法二:把電池組中的所有電池拆下,用充放電測(cè)試柜把所有電池都充滿,讓其帶
電量一致。(1次/3個(gè)月或出現(xiàn)帶電量不一致時(shí))
C、將所有單體電池用小于0.3C的放電電流將單體電池的電壓放到2.3V,。
方法一、把電池組中的所有電池拆下,用充放電測(cè)試柜把所有電池都放到2.3V,讓
其帶電量一致。(1次/3個(gè)月或出現(xiàn)帶電量不一致時(shí))
方法二:首先將整組電池放電(可以采用跑車的方法),直到出現(xiàn)單體電池欠壓保
護(hù)。再采用限定電壓2.8V的放電設(shè)備對(duì)單體電池進(jìn)行放電,直到所有單體電池電
壓都等于2.8V。限定電壓2.8V的放電設(shè)備可以采用電壓比較器加放電繼電器控制
放電電阻放電的方法。放電的功率器件為直徑為5mm長(zhǎng)度70CM的電阻絲,電流約
20安培(適用于電池組可以方便拆卸的)?;蛘卟捎?歐姆15W的電阻,放電電流
約3安培左右適用于電池組不方便拆卸的,可以通過(guò)管理系統(tǒng)電壓采集線進(jìn)行小電
流長(zhǎng)時(shí)間放電)。(1次/3個(gè)月或出現(xiàn)帶電量不一致時(shí))
D、上述提到的充放電測(cè)試柜由汽車廠家從做該測(cè)試柜的專業(yè)生產(chǎn)商購(gòu)買使用。
為了開發(fā)出性能更優(yōu)異的品種,人們對(duì)各種材料進(jìn)行了研究。從而制造出前所未有的產(chǎn)品。比如,鋰二氧化硫電池和鋰亞硫酰氯電池就非常有特點(diǎn)。它們的正極活性物質(zhì)同時(shí)也是電解液的溶劑。這種結(jié)構(gòu)只有在非水溶液的電化學(xué)體系才會(huì)出現(xiàn)。所以,鋰電池的研究,也促進(jìn)了非水體系電化學(xué)理論的發(fā)展。除了使用各種非水溶劑外,人們還進(jìn)行了聚合物薄膜電池的研究。
21世紀(jì),科學(xué)家研發(fā)了一種新型的鹽酸鐵鋰動(dòng)力電池。磷酸鐵鋰動(dòng)力電池可歸納下述特點(diǎn)。 1 高效率輸出:標(biāo)準(zhǔn)放電為2~5C、連續(xù)高電流放電可達(dá)10C,瞬間脈沖放電(10S)可達(dá)20C;2 高溫時(shí)性能良好:外部溫度65℃時(shí)內(nèi)部溫度則高達(dá)95℃,電池放電結(jié)束時(shí)溫度可達(dá)160℃,電池的結(jié)構(gòu)安全、完好;3 即使電池內(nèi)部或外部受到傷害,電池不燃燒、不爆炸、安全性最好;4 極好的循環(huán)壽命,經(jīng)500次循環(huán),其放電容量仍大于95%;5 過(guò)放電到零伏也無(wú)損壞;6 可快速充電;7 低成本;8 對(duì)環(huán)境無(wú)污染。
由于磷酸鐵鋰動(dòng)力電池具有上述特點(diǎn),并且生產(chǎn)出各種不同容量的電池,很快得到廣泛地應(yīng)用。它主要應(yīng)用領(lǐng)域有:1 大型電動(dòng)車輛:公交車、電動(dòng)汽車、景點(diǎn)游覽車及混合動(dòng)力車等;2 輕型電動(dòng)車:電動(dòng)自行車、高爾夫球車、小型平板電瓶車、鏟車、清潔車、電動(dòng)輪椅等;3 電動(dòng)工具:電鉆、電鋸、割草機(jī)等;4 遙控汽車、船、飛機(jī)等玩具;5 太陽(yáng)能及風(fēng)力發(fā)電的儲(chǔ)能設(shè)備;6 UPS及應(yīng)急燈、警示燈及礦燈(安全性最好);7 替代照相機(jī)中3V的一次性鋰電池及9V的鎳鎘或鎳氫可充電電池(尺寸完全相同);8 小型醫(yī)療儀器設(shè)備及便攜式儀器等。
(1)電池的開路電壓 (2)電池的內(nèi)阻
(3)電池的工作電壓
(4)充電電壓 充電電壓是指二次電池在充電時(shí),外電源加在電池兩端的電壓。充電的基本方法有恒電流充電和恒電壓充電。一般采用恒電流充電,其特點(diǎn)時(shí)在充電過(guò)程中充電電流恒定不變。隨著充電的進(jìn)行,活性物質(zhì)被恢復(fù),電極反應(yīng)面積不斷縮小,電機(jī)的極化逐漸增高。
(5)電池容量 電池容量是指從電池獲得電量的量,常用C表示,單位常用Ah或mAh表示。容量是電池電性能的重要指標(biāo)。電池的容量通常分為理論容量、實(shí)際容量和額定容量。電池容量由電極的容量決定,若電極的容量不等,電池的容量取決于容量小的那個(gè)電極,但決不是正負(fù)極容量之和。
(6)電池的貯存性能和壽命 化學(xué)電源的主要特點(diǎn)之一是在使用時(shí)能夠放出電能,不用時(shí)能貯存電能。所謂貯存性能對(duì)于二次電池來(lái)說(shuō)為充電保持能力。對(duì)于二次電池,使用壽命時(shí)衡量電池性能好壞的一個(gè)重要參數(shù)。二次電池經(jīng)過(guò)一次充電和放電,稱為一個(gè)周期(或已此循環(huán))。在一定的充放電制度下,電池容量達(dá)到某一規(guī)定值之前電池能經(jīng)受的充放電次數(shù)稱為二次電池的使用周期。鋰動(dòng)力電池具有優(yōu)良的貯存性能和長(zhǎng)的循環(huán)壽命。
(7)保護(hù)電路 由兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管和專用保護(hù)集成塊S--8232組成,過(guò)充電控制管 FET2和過(guò)放電控制管FET1串聯(lián)于電路,由保護(hù)IC監(jiān)視電池電壓并進(jìn)行控制,當(dāng)電池電壓上升至4.2V時(shí),過(guò)充電保護(hù)管FET1截止,停止充電。為防止誤動(dòng)作,一般在外電路加有延時(shí)電容。當(dāng)電池處于放電狀態(tài)下,電池電壓降至2.55V時(shí),過(guò)放電控制管FET1截止,停止向負(fù)載供電。過(guò)電流保護(hù)是在當(dāng)負(fù)載上有較大電流流過(guò)時(shí),控制FET1使其截止,停止向負(fù)載放電,目的是為了保護(hù)電池和場(chǎng)效應(yīng)管。過(guò)電流檢測(cè)是利用場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通電阻作為檢測(cè)電阻,監(jiān)視它的電壓降,當(dāng)電壓降超過(guò)設(shè)定值時(shí)就停止放電。在電路中一般還加有延時(shí)電路,以區(qū)分浪涌電流和短路電流。該電路功能完善,性能可靠,但專業(yè)性強(qiáng),且專用集成塊不易購(gòu)買,業(yè)余愛好者不易仿制。 因?yàn)殇噭?dòng)力電池過(guò)充或過(guò)放可能會(huì)導(dǎo)致爆炸并造成人員傷害,所以使用這類電池時(shí),安全是主要關(guān)心的問(wèn)題。因此,商用鋰電池組通常包括象DS2720這樣的保護(hù)電路(圖7)。DS2720提供了可充電鋰動(dòng)力電池
所需的所有保護(hù)功能,如:在充電時(shí)保護(hù)電池、防止電路過(guò)流、通過(guò)限制電池的放電電壓延長(zhǎng)電池壽命。
我相信大家對(duì)于電池并不陌生,新型環(huán)保鋰離子聚合物電池也漸漸被更多人所熟知乃至使用,鋰離子聚合物電池與一般的普通電池相比,它的優(yōu)勢(shì)在于爆發(fā)力強(qiáng)。在這些新型環(huán)保電池日益被大家所接納的同時(shí),如何去維護(hù)和保養(yǎng)這些價(jià)值不菲的鋰電池就成了我們大家共同關(guān)注的一個(gè)話題。
鋰電維護(hù)溫馨提示:
▲ 請(qǐng)勿使用鎳鎘(NICD)、鎳氫(NIMH)或者其他種類電池專用的充電器來(lái)為鋰聚合物(LIPO)電池充電。請(qǐng)使用LIPO專用充電器充電。
▲ 請(qǐng)勿在無(wú)人看顧的情況下充電
▲ 請(qǐng)勿過(guò)充(每片電芯充滿電的電壓不超過(guò)4.25V)
▲ 充電時(shí),請(qǐng)注意充電的桌面或平臺(tái)是否可耐熱耐高溫
▲ 在任何時(shí)候,都不能讓電池電芯過(guò)熱。電芯在溫度高達(dá)60 ℃后,會(huì)存在安全隱患,甚至是燃燒
▲ 在充電時(shí),電池不可接近或者直接放置在易燃物品如:紙張、塑料、地毯、酒精、皮革、木材,或者直接放在模型車、汽車中充電
▲ 請(qǐng)勿過(guò)放(每片電芯放完電的電壓不低于2.75V),過(guò)放易損傷電池,如鼓脹
▲ 請(qǐng)勿將電池接近液體,也勿在潮濕的地方保存電池
▲ 請(qǐng)勿將電池靠近明火或者加熱器等火源
▲ 請(qǐng)勿私自組裝電池,將舊電池電芯拆開后重組、或者將拆開后的某一片電芯與另外一組電池重組的行為都是危險(xiǎn)的(無(wú)專用的組裝儀器易引起短路燃燒)
▲ 請(qǐng)將電池放置在孩童夠不著的安全的地方
▲ 如在使用中發(fā)生碰撞,請(qǐng)將電池取出。請(qǐng)仔細(xì)檢測(cè)電池以及連接器是否正常,以防萬(wàn)一。注意:電池有可能高溫燙手!
▲ 請(qǐng)勿將電解液濺到眼睛或者皮膚,如不慎濺到,請(qǐng)立即用清水清洗,嚴(yán)重者請(qǐng)立即就醫(yī)。請(qǐng)勿任意拆開電池重組或者改變接線
▲ 請(qǐng)?jiān)诔潆娀蛘呤褂们白屑?xì)檢查電池電壓、電量情況
▲ 請(qǐng)勿短路(正負(fù)極接反)
▲ 請(qǐng)勿直接接觸有漏液現(xiàn)象電池
▲ 請(qǐng)?jiān)?-45℃ 溫度內(nèi)充電!
鋰電儲(chǔ)存溫馨提示:
▲ 電池長(zhǎng)期儲(chǔ)存時(shí)電量要保持在60%左右比較好,Lipo 一般2個(gè)月做一次自放電,保持電壓在3.9V左右。
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新能源電動(dòng)汽車的發(fā)展使動(dòng)力鋰離子電池的研究受到廣泛關(guān)注,不斷改善和提高現(xiàn)有正極材料的功率性能,開發(fā)新型正極材料已成為動(dòng)力電池研究的熱點(diǎn)。首先簡(jiǎn)述了錳酸鋰作為動(dòng)力電池材料存在的主要問(wèn)題及改性產(chǎn)物鎳錳酸鋰的研究、鎳錳酸鋰正極材料的結(jié)構(gòu)與嵌脫鋰機(jī)理,然后從研究的角度詳細(xì)綜述了鎳錳酸鋰的合成方法和針對(duì)材料循環(huán)性能的問(wèn)題進(jìn)行的離子摻雜和表面包覆,分析了鎳錳酸鋰正極材料研究中存在的問(wèn)題,展望了鎳錳酸鋰動(dòng)力電池用于高功率型正極材料的發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用前景。
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鋰動(dòng)力電池組智能監(jiān)控模塊研究與實(shí)現(xiàn) 【摘 要】電能動(dòng)力的應(yīng)用前景廣闊,但都遇到了動(dòng) 力電池的難題,電池組在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)單體電池性能的 惡化,既單體電池內(nèi)阻變大造成電池容量降低,從造成了電 池組整體性能下降影響電池動(dòng)力使用,這也是動(dòng)力電池推廣 困難的原因之一。 【關(guān)鍵詞】電能;動(dòng)力;電池;性能 文章編號(hào): ISSN1006―656X(2014)03-0151-01 本文提出了一種新型的電池組管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路,該 系統(tǒng)不但集成了目前常見管理系統(tǒng)的監(jiān)控功能,還增加了其 他管理系統(tǒng)所不具備的主動(dòng)式充電均衡功能。 一、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 動(dòng)力鋰電池智能管理系統(tǒng)主要由液晶顯示模塊、主控 板、從控板組成。主控板由電量計(jì)算模塊、報(bào)警信號(hào)采集模 塊、通訊模塊組成。 從控板由溫度采集模塊、 電壓采集模塊、 均衡電流采樣模塊、均衡模塊、通訊模塊組成。 整個(gè)系統(tǒng)以單片機(jī)為主控制器,通過(guò)采集電流信息,判 斷出
鋰離子電池有高比能量、高比功率、高能量轉(zhuǎn)換效率、長(zhǎng)循環(huán)壽命等優(yōu)點(diǎn),但存在低溫時(shí)難以放電和充電等問(wèn)題。此次研究人員通過(guò)采用納米化磷酸鐵鋰正極材料、改性的負(fù)極材料、功能性電解液,優(yōu)化電極工藝和電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),研發(fā)出低溫磷酸鐵鋰動(dòng)力電池。在保持常規(guī)使用性能的情況下,電池在零下40℃時(shí)的放電容量達(dá)到常溫容量的90%,低溫性能明顯優(yōu)于國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品,可廣泛用于對(duì)電池安全性要求較高的電動(dòng)汽車、大巴、礦用工程車以及軍用和航天等領(lǐng)域。
由山東某公司研發(fā)的低溫磷酸鐵鋰鋰離子動(dòng)力電池,通過(guò)山東省科技廳組織的專家鑒定。中國(guó)工程院院士楊裕生表示,此次研發(fā)的新電池可在零下40℃的低溫下保持常溫時(shí)的性能,技術(shù)水平國(guó)際領(lǐng)先。
主要完成人:馬紫峰,廖小珍,張子峰,趙政威,丁建民,賀益君,楊軍,尹韶文,何雨石,沈佳妮
主要完成單位:上海交通大學(xué),比亞迪汽車工業(yè)有限公司,上海中聚佳華電池科技有限公司,江蘇樂能電池股份有限公司