高電壓鋰離子電池充電方法和發(fā)展現(xiàn)狀
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-12-15 21:01
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高壓鋰離子電池的充電方法及發(fā)展現(xiàn)狀。目前，鋰離子電池具有工作電壓高、比能高、重量輕、壽命長(zhǎng)、自放電低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品、電動(dòng)工具和模型玩具中。常規(guī)電力設(shè)備工作電流小，待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，常規(guī)鋰離子電池可以滿足其使用要求。隨著生活節(jié)奏的加快，人們更喜歡鋰離子電池具有良好的快速充電能力，從而縮短電池的充電時(shí)間。這需要使用高壓鋰離子電池，可以快速充電和放電。小系列將介紹高壓鋰離子電池的充電方法和發(fā)展現(xiàn)狀。
鋰電池。JPG
高壓鋰離子電池的發(fā)展背景
為了設(shè)計(jì)高能量密度鋰離子電池,除了連續(xù)優(yōu)化的空間利用率,提高電池陽(yáng)極材料壓實(shí)密度和容量,使用高導(dǎo)電碳納米管和聚合物粘合劑含量改善正極和負(fù)極活性材料,鋰離子電池的工作電壓也是一個(gè)重要的方法來(lái)提高電池的能量密度。
鋰離子電池的截止電壓逐漸從原來(lái)的凌日4.2 v至4.35 v, 4.4 v, 4.45 v, 4.5 v和5 v,其中5 v nickel-manganese鋰離子電池具有良好的高能量密度和高功率等特點(diǎn),將領(lǐng)域的重要發(fā)展方向之一在未來(lái)新能源汽車和能源存儲(chǔ)。隨著電力技術(shù)的發(fā)展，高電壓、高能量密度的鋰離子電池將逐步走出實(shí)驗(yàn)室服務(wù)于消費(fèi)者。
高壓鋰離子電池充電方法
1. 普通系列充電
目前，鋰離子電池普遍采用串聯(lián)充電，其主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、易于實(shí)現(xiàn)。但由于單體鋰離子電池之間如容量、內(nèi)阻、衰減特性、自放電性能差異,充電的鋰離子電池系列,電池容量的最小的單體鋰離子電池將會(huì)是第一個(gè)完整的電力,和在這一點(diǎn)上,其他電池沒有充滿電,如果繼續(xù)串聯(lián)充電,鋰離子電池已經(jīng)充滿電的單體可以充電。
和鋰離子電池充電電池性能會(huì)嚴(yán)重?fù)p害,甚至可能導(dǎo)致爆炸造成的傷害,因此,為了防止單體鋰離子電池充電時(shí),鋰離子電池組使用一般配備電池管理系統(tǒng)時(shí),通過電池管理系統(tǒng)為每一個(gè)鋰離子電池過度充電保護(hù),等等。系列充電時(shí),如果一個(gè)鋰離子電池的電壓達(dá)到充保護(hù)電壓,電池管理系統(tǒng)將切斷整個(gè)串聯(lián)充電電路,停止充電,以防止單一電池充電,這將導(dǎo)致其他無(wú)法完全充電的鋰離子電池。
2. 協(xié)調(diào)電池管理系統(tǒng)與充電器之間的串行充電
電池管理系統(tǒng)是最全面的了解電池的性能和狀態(tài)的設(shè)備,因此,電池管理系統(tǒng)和建立一個(gè)連接充電器,充電器可以理解電池實(shí)時(shí)信息,以便更有效地解決電池充電問題。
協(xié)調(diào)的原則在電池管理系統(tǒng)和充電模式充電器如下:電池管理系統(tǒng)監(jiān)控電池的當(dāng)前狀態(tài)(如溫度、單電池電壓、電池工作電流、一致性和溫升,等等),并估計(jì)當(dāng)前電池的最大允許充電電流通過使用這些參數(shù)。充電過程中，電池管理系統(tǒng)通過通信線路與充電器連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
3.并聯(lián)充電
為了解決電池組中單個(gè)電池的過充和欠充問題，提出了并行充電的方法。
但并行充電方法需要使用多個(gè)低壓大電流充電電源對(duì)單個(gè)電池進(jìn)行充電，存在成本高、可靠性低、充電效率低、電纜直徑粗等缺點(diǎn)。因此，這種充電方式目前還沒有得到廣泛的應(yīng)用。
4. 大電流串聯(lián)充電，小電流并聯(lián)充電
針對(duì)以上三種充電方式存在的問題，提出了一種最適合高壓電池組的充電方式
