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磷酸鐵鋰電池組平衡充電的研究意義

2022-10-15

磷酸鐵鋰電池

單個(gè)磷酸鐵鋰電池的額定電壓平臺為3.2V。顯然，單個(gè)電池遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足電動(dòng)汽車對動(dòng)力電池電壓水平的需求。另一方面，目前生產(chǎn)的單體磷酸鐵鋰電池的額定容量有限，因此，磷酸鐵鋰電池在使用過程中，常建議先并聯(lián)再串聯(lián)。

然而，由于單體電池生產(chǎn)過程中性能參數(shù)的分散，隨著電池組并聯(lián)和串聯(lián)使用過程中充放電次數(shù)的增加，單體電池之間的容量分散會(huì)逐漸增加，導(dǎo)致動(dòng)力電池組性能下降和循環(huán)壽命縮短。為此，需要對動(dòng)力電池組進(jìn)行均衡充電，以減少單體電池不一致的影響，提高動(dòng)力電池組的性能，延長電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程。磷酸鐵鋰電池的過充電是導(dǎo)致電池不安全行為的危險(xiǎn)因素之一。鋰離子電池過充電的不安全行為主要來自所使用的有機(jī)溶液電解液。有機(jī)溶液電解質(zhì)不能像水一樣在水性電池中實(shí)現(xiàn)可逆的分解和重組過程，這也導(dǎo)致對過度充電的強(qiáng)烈響應(yīng)。為了保證電池組的充電安全，電池組在實(shí)際應(yīng)用中需要配備專門的保護(hù)電路進(jìn)行充電管理，從而避免單體電池過度充電，盡可能延長電池組的使用壽命。

當(dāng)連接到電池的兩端時(shí)，電池管理電路將繼續(xù)消耗功率。雖然電池管理系統(tǒng)可以通過在運(yùn)行或不運(yùn)行時(shí)設(shè)置 “低功耗” 模式來降低功耗，但它仍然會(huì)消耗功率，并且此時(shí)消耗的功率將大于單體電池的自放電功率。對于長期擱置的電動(dòng)汽車，即使不使用電動(dòng)汽車，由于單電池管理電路仍與單電池并聯(lián)，電池會(huì)持續(xù)過度放電。因此，為了避免單電池管理電路對電池放電造成的損壞，需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的自動(dòng)掉電電路。當(dāng)電池電壓低于設(shè)定的截止電壓時(shí)，該電路可以自動(dòng)斷開相應(yīng)的電池管理電路。

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