1)鋰離子電池的充電
① 充電的目標(biāo)
• 使電池充滿電;
• 充電時(shí)間短;
• 充電過程產(chǎn)生的熱量少。
② 影響充電接受能力的因素
溫度對充電接受能力的影響
鋰離子電池的充電接受能力在10℃以下隨著溫度的降低電池的充電接受能力逐漸下降;在20℃至50℃時(shí),充電接受能力最佳。
充電倍率對充電接受能力的影響
由于電池的型號不同,電池充電倍率對其充電接受能力的影響也不盡相同,但大致趨勢是一致的。任何電池都有一個(gè)最優(yōu)的充電倍率,電池的充電接受能力隨充電倍率偏離這個(gè)充電倍率的程度而降低。
③ 鋰離子電池(組)充電方法
鋰離子電池不耐受過充電,因此鋰離子電池(組)的充電需實(shí)時(shí)監(jiān)測電池電壓,通常由管理系統(tǒng)(BMS)進(jìn)行控制,其過程通常分為兩個(gè)階段:恒流快充階段和恒壓電流遞減階段。恒流快充階段,電池電壓逐步升高到電池(組)的標(biāo)準(zhǔn)電壓,隨后在管理系統(tǒng)的控制下轉(zhuǎn)入恒壓階段,電壓不再升高以確保不會過充,電流則隨著電池電量的上升逐步減弱到設(shè)定的值,而最終完成充電。
恒流充電
在整個(gè)充電過程中充電電流始終保持在一個(gè)特定值的充電形式稱為恒流充電。電池類別和型號的不同,充電電流從1/3C到1C不等。充電過程通過檢測充電時(shí)間、電壓以及電池的溫度等進(jìn)行控制。
恒壓充電
鋰離子電池在充電的后段,通常采用恒壓充電模式,即在鋰離子電池兩極間的電壓維持在恒定值的充電方式,當(dāng)電流下降至一定值時(shí)停止充電。這樣既可保證鋰離子電池不過充,又能保證鋰離子電池有充足的荷電量。
脈沖充電:包括正脈沖、負(fù)脈沖、零脈沖
④ 鋰離子電池(組)充電終止的控制方法
由于鋰離子電池的特殊充電方式,因此為防止電池出現(xiàn)非正常的過充電,并保證電池能夠完全充電,必須指定合理的電池充電截止條件,主要包括電壓,截電流、時(shí)間和溫度等。
充電時(shí)間控制
在特定的充電步驟中電池的充電電流是穩(wěn)定的,這樣通過結(jié)合電池的充電時(shí)間可以準(zhǔn)確的確定電池的充電量。一般情況下時(shí)間截止在其它截止條件沒有達(dá)到時(shí)起作用。
電池充電電壓、電流控制
• 電壓變化率(dV/dt)
• 電壓增值(+△V)
• 電壓負(fù)增量(-△V)
• 最高電壓(Vmax)
• 最小電流(Imin)
電池充電溫度控制
電池在充電的不同階段其溫度特性是不同的。這就為使用溫度來控制電池充電成為可能。但由于溫度受外界環(huán)境影響較大,且溫度控制引入的成本相對較高,所以一般將溫度控制列為輔助充電控制參數(shù)。
• 溫度變化率(dT/dt)
• 最高充電溫度(Tmax)
2)鋰離子電池的放電
① 影響電池放電性能的因素
環(huán)境溫度對電池放電性能的影響
鋰離子電池所處的環(huán)境溫度對電池放電性能有一定的影響,20℃~50時(shí)℃放電容量可達(dá)100%,隨著環(huán)境溫度的下降,電池容量逐步下降。
放電倍率對電池放電性能的影響
鋰離子電池的放電倍率對電池放電電壓平臺(放電電壓)、放電容量等都有很大的影響。一般來說在電池放電倍率較小時(shí)放電性能隨放電倍率變化不大,但當(dāng)放電倍率較大時(shí),隨放電倍率的增加電池的放電性能衰降的速率增大。
② 鋰離子電池(組)放電終止的控制方法
當(dāng)電池放電截止條件達(dá)到時(shí),終止對電池的放電稱為放電截止。放電截止可以有效的保護(hù)電池,防止電池出現(xiàn)過放電。鋰離子電池不能耐受過放電,因此鋰離子電池(組)的放電時(shí)需實(shí)時(shí)監(jiān)測電池電壓,通常由管理系統(tǒng)(BMS)進(jìn)行控制。
放電終止電壓為電池在負(fù)載狀態(tài)下在保證電池不出現(xiàn)過放電的情況下可以達(dá)到的最低電壓。放電截止電壓受電池的放電倍率和環(huán)境溫度、電池?cái)?shù)量影響。
鋰離子電池的放電截止電壓隨正極材料不同而有所差別,通常磷酸鐵鋰電池在常溫下的放電截止電壓為2.5V,在低溫環(huán)境下或常溫高倍率放電時(shí)的截止電壓為2.0V。
3)鋰離子電池的使用注意事項(xiàng)
① 運(yùn)輸要求
• 在運(yùn)輸過程中必須保持電池垂直放置,防止電池在運(yùn)輸過程中受到劇烈的震動、沖擊和重壓;
• 電池必須在≤40%SOC電量條件下運(yùn)輸。
② 存儲要求
• 鋰離子電池貯存時(shí),應(yīng)以40%的荷電態(tài)貯存。
• 鋰離子電池應(yīng)貯存在清潔、干燥、通風(fēng)、溫度在15-30℃之間,相對濕度小于65%的環(huán)境中,同
時(shí)遠(yuǎn)離易燃易爆物品,避開塵埃和金屬粉末多的地方,并避免與酸性或其它腐蝕性氣體接觸。鋰
離子電池存放地點(diǎn)應(yīng)有防雨、防潮、防曬措施。
• 長時(shí)間放置的鋰離子電池,應(yīng)每六個(gè)月定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。
• 鋰離子電池存放區(qū)應(yīng)安放干粉滅火器,并有明顯標(biāo)識。 |