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為何磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰電池組容量會(huì)有損耗

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1240次  |  2020年09月03日  

1.電池充放電機(jī)理及自放電分析1.1電池充放電機(jī)理磷酸鐵鋰正極材料具有規(guī)則的橄欖石型結(jié)構(gòu),對(duì)磷酸鐵鋰離子電池的結(jié)構(gòu)和特性進(jìn)行了大量研究。磷酸鐵鋰離子電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池,充放電過(guò)程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。在充放電過(guò)程中,聚合物隔膜將正極與負(fù)極隔開(kāi),電子不能通過(guò)而鋰離子可以通過(guò)。其充放電反應(yīng)機(jī)理為從式(1)、式(2)可以看出,其充放電反應(yīng)是在LFePODFeP04兩相之間進(jìn)行。充電過(guò)程中,鋰離子從UFeP04中脫出通過(guò)隔膜向負(fù)極遷移,正極形成FeP04相;放電過(guò)程中,鋰離子從負(fù)極脫出通過(guò)隔膜向正極遷移嵌入FeP04中形成UFeP04.由于充放電過(guò)程中鐵氧配位關(guān)系變化很小,所以在脫嵌鋰過(guò)程中雖然存在物相變化,但是沒(méi)有影響其電化學(xué)性能的體積效應(yīng)出現(xiàn)。


電池自放電分析電池的自放電是指電池在未使用狀態(tài)下,電池容量自然損失的現(xiàn)象。通常情況下,電池的自放電程度重要受正極材料、電池的制作工藝、電解液性質(zhì)、溫度和時(shí)間等因素影響。自放電使電池?fù)p失一部分容量,不同類型的電池自放電過(guò)程不同。電池自放電受溫度影響較大,且受電池荷電狀態(tài)影響較大。假如負(fù)極處于充足電的狀態(tài)而正極發(fā)生自放電,電池內(nèi)容量平衡被破壞,將導(dǎo)致永久性的容量損失。長(zhǎng)時(shí)間或經(jīng)常自放電時(shí),鋰有可能沉積在碳上,增大兩極間容量的不平衡程度。在實(shí)際應(yīng)用中,電池自放電還包括電池管理系統(tǒng)所消耗的容量。


2.是電池組車載放電。單節(jié)電池檢測(cè)模塊分別對(duì)每一節(jié)電池電壓、溫度進(jìn)行檢測(cè);觸摸屏模塊對(duì)電池組總電壓、總電流進(jìn)行檢測(cè),并對(duì)電池組的充電過(guò)程進(jìn)行控制。低電壓電動(dòng)汽車每組電池的電池?cái)?shù)為16節(jié),串聯(lián)在一起,總電壓約觸摸屏模塊檢測(cè)電池組總電壓、總電流,并在觸摸屏模塊上把電池組總電壓、總電流、單節(jié)電池電壓、溫度等重要信息實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。觸摸屏模塊同時(shí)通過(guò)CAN總線與充電機(jī)、均衡模塊和電機(jī)控制器進(jìn)行通信,對(duì)動(dòng)力鋰電池組的充放電過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制,是管理系統(tǒng)的核心。


磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰電池組充電過(guò)程如下:開(kāi)始階段,充電機(jī)對(duì)磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰電池組進(jìn)行串聯(lián)充電,單節(jié)電池檢測(cè)模塊對(duì)單節(jié)電池電壓、溫度進(jìn)行檢測(cè),將檢測(cè)結(jié)果通過(guò)CAN通信送給觸摸屏微處理器,觸摸屏微處理器監(jiān)測(cè)、控制串聯(lián)充電過(guò)程。按照單節(jié)電池電壓控制串聯(lián)充電的方式充電,當(dāng)串聯(lián)充電結(jié)束時(shí),觸摸屏模塊檢測(cè)到某節(jié)或某幾節(jié)電池SOC較低,要啟動(dòng)均衡模塊時(shí),觸摸屏發(fā)出信號(hào),啟動(dòng)對(duì)應(yīng)電池的均衡模塊。當(dāng)均衡充電模塊完成對(duì)各單節(jié)電池的均衡充電后,均衡充電模塊停止工作,觸摸屏微處理器顯示電池組充電完成。


通過(guò)磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰電池組充電實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,均衡充電模塊能很好地對(duì)電池組中各單節(jié)電池進(jìn)行均衡充電,通過(guò)電池組均衡充電裝置,能使電池組中各單節(jié)電池都充滿電量。


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