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電池的使用及常見(jiàn)問(wèn)題介紹

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2019年02月16日  

1、電池使用:


使用前仔細(xì)閱讀使用說(shuō)明書或咨詢廠家,以明白電池如何正確使用;


按照電器指示將電池的正負(fù)極正確裝入用電器具中;


禁止將新、舊電池或不同種類、型號(hào)電池混合使用;


禁止對(duì)一次性電池充電;


禁止加熱或拆解電池,更不能把電池投入水中、火中;


禁止將電池短路,以防電池爆炸、漏夜或造成其它危險(xiǎn);


如果發(fā)現(xiàn)電池有異常情況,諸如:氣味難聞、漏夜,電池外殼破裂、變形等,請(qǐng)立即停止使用;


把電池放到兒童不易夠到的地方;


如果電池漏夜且不慎進(jìn)入眼中,立即用清水沖洗,情節(jié)嚴(yán)重者看醫(yī)生;


電器長(zhǎng)期不使用,應(yīng)把電池從電器中取出,放在干燥、陰涼處。


2、什么是鋰亞電池電壓滯后?


電壓滯后是鋰亞硫酰氯電池的一大特性,也是該種電池存在的基礎(chǔ),其原理如下:組成電池的亞硫酰氯電解液是一種強(qiáng)氧化性的化學(xué)物質(zhì),它同時(shí)起了電解液和電池正極活性物質(zhì)的作用,亞硫酰氯與電池的負(fù)極活性物質(zhì)金屬鋰接觸后,在金屬鋰表面上立即形成一層致密的鈍化膜,這一層鈍化膜是一種離子導(dǎo)體,鋰離子能在鈍化膜中進(jìn)行遷移,但由于其遷移的速率很小,因此會(huì)阻擋電池進(jìn)行反應(yīng),當(dāng)電池中流過(guò)的電流不大于1μA/cm2(金屬鋰表面積)時(shí),鈍化膜中鋰離子的遷移速率能夠滿足要求,當(dāng)電流較大時(shí),鈍化膜中鋰離子的遷移速率的限制產(chǎn)生嚴(yán)重影響,鈍化膜兩端產(chǎn)生很大的電壓降,此時(shí)具體表現(xiàn)就是電池負(fù)載電壓低;隨著電流的不斷流過(guò),鈍化膜逐漸破裂,兩端的壓降逐漸下降,電池的負(fù)載電壓就逐漸上升直至正常。鈍化膜的逐漸破裂過(guò)程就是電池電壓滯后的消除過(guò)程。當(dāng)電池長(zhǎng)期處于微小電流放電或貯存情況下,電池的鈍化膜會(huì)逐漸加厚,電池的電壓滯后也會(huì)加重,嚴(yán)重時(shí)最低電壓會(huì)降到2V甚至更低,此時(shí)就會(huì)影響用戶的使用,如果在電路上未采取措施,就會(huì)由于瞬間電壓太低,使儀器不能正常使用。


3、電池均衡,基本上已經(jīng)觸及了BMS的核心區(qū)域,首先需要明白幾點(diǎn)問(wèn)題。


a.電池均衡是有限度的,效果需要用一定


電池均衡,基本上已經(jīng)觸及了BMS的核心區(qū)域,首先需要明白幾點(diǎn)問(wèn)題。


b.電池均衡是有限度的,效果需要用一定的參數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。


c.電池均衡在HEV和EV里面,要求有很大的區(qū)別。


d.電池均衡的效果必須與成本和額外的能量消耗進(jìn)行博弈和妥協(xié)。


而且其實(shí)有必要搞清楚為什么要進(jìn)行均衡,從幾篇論文中,可以得到一些明確的闡述:


這兩篇文章都是對(duì)這個(gè)方面較為全面的論述,中文的文章有一文《動(dòng)力電池組特性分析與均衡管理》寫得比較全面,但是可能太抽象了。


均衡的原因:


EV和HEV都需要在充電和放電階段承受很大的瞬間電流,充電的時(shí)候表現(xiàn)在制動(dòng)能量回收(regenerativebrakingcurrent)。對(duì)于鋰電池而言,這么大的充電電流可能是部分較滿的電池直接超過(guò)損壞的電壓區(qū)間。


放電階段則是電機(jī)在啟動(dòng)和汽車加速的時(shí)候,需要很高的瞬間能量。大的放電電流,可能讓某些電池處于深度放電的狀態(tài),一是影響輸出電流,二是電池本身就會(huì)損壞。


對(duì)于上述的電流計(jì)算,其實(shí)和整車有很大的關(guān)系,相信在后面找到充分的資料和計(jì)算公式以后,可以把能量管理單元(EnergyStorageSystem)動(dòng)力單元(PowerTrainSytem)和最終的車體環(huán)境的參數(shù)建立一些計(jì)算和評(píng)估的公式,在對(duì)比當(dāng)前賣得一些“電動(dòng)車”時(shí)候可以做出一些初步的Review.


電池單體的差異主要表現(xiàn)在內(nèi)阻和隨著時(shí)間推移和溫度變化時(shí)候,容量會(huì)有差異。高內(nèi)阻和低容量的電池,在放電電流大的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)更大的電壓擺幅。與標(biāo)準(zhǔn)電池差異大的電池更容易損壞,因此某種程度上,需要使用均衡的算法,使得整個(gè)電池組擺脫短板效應(yīng)。


均衡的方法分類:充電均衡,放電均衡和動(dòng)態(tài)均衡。


a.充電均衡在充電過(guò)程中后期,部分電池的容量很高,其單體電壓已經(jīng)超過(guò)設(shè)定的限制的時(shí)候(一般要比截止電壓小)時(shí),BMS控制均衡電路開(kāi)始工作,控制這些容量滿的電池少充,不充甚至是轉(zhuǎn)移能量,以達(dá)到在整個(gè)電池組的容量小的電池繼續(xù)充電并且容量滿電池不損壞的目的。


充電均衡的功能是防止電池組內(nèi)的電池過(guò)充電,部分結(jié)構(gòu)在放電使用中,可能會(huì)帶來(lái)的某些負(fù)面影響。由于充電均衡僅僅保證了電池在充電中,容量最小的電池不過(guò)充,在放電過(guò)程中,它能釋放的能量也是最小的,因此這些電池過(guò)度放電的可能性很大。如果BMS控制不好的情況下,這些容量小的電池已經(jīng)處于深度放電條件下,電池組的整體仍蘊(yùn)含較高的能量(表現(xiàn)在電池組電壓較高)。往往充電均衡需要與放電均衡一起使用。


b.放電均衡在電池組輸出功率時(shí),通過(guò)補(bǔ)充電能限制容量低的電池放電,使得它單體電壓不低于預(yù)設(shè)值(一般要比放電終止電壓高一點(diǎn))。


補(bǔ)充一下:預(yù)設(shè)值是很難設(shè)計(jì)的,與不同的電池種類有很大的關(guān)系。兩個(gè)重要參數(shù)充電截止電壓和放電終止電壓,均和電池溫度,充放電流很關(guān)。


c.動(dòng)態(tài)均衡:工作與電池充電狀態(tài),放電狀態(tài)態(tài),還是浮置狀態(tài)(idle),可通過(guò)能量轉(zhuǎn)換的方法實(shí)現(xiàn)組中單體電壓的平衡,實(shí)時(shí)保持相近的荷電程度。事實(shí)上,關(guān)于idle狀態(tài)的轉(zhuǎn)化可能引起額外的能量消耗,因此需要謹(jǐn)慎評(píng)估,不能把電池自己的能量轉(zhuǎn)來(lái)轉(zhuǎn)去,最后都變成熱量消耗掉了,這是工程師最忌諱的均衡完美主義。打個(gè)比喻是,削甘蔗,為了保持每段的均勻,不斷把長(zhǎng)的削斷,最后把所有的甘蔗都削沒(méi)了。

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