梯次磷酸鐵鋰電池的基本結(jié)構(gòu)以及管理系統(tǒng)是怎樣的？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2021-03-16 14:24
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磷酸鐵鋰電池由正、負(fù)極板(正極活性物質(zhì)為磷酸鐵鋰,負(fù)極活性物質(zhì)為石墨)、隔膜、電解質(zhì)、極耳和鋁塑膜外殼組成。正負(fù)極板是電化學(xué)反應(yīng)的區(qū)域,隔膜、電解質(zhì)提供Li+的傳輸通道,通過化成等工藝處理后電池極板表面會形成一層致密的SEI膜(也叫固體電解質(zhì)界面膜),極耳起到引導(dǎo)電流的作用。正極活性物質(zhì)是磷酸鐵鋰,為橄欖石結(jié)構(gòu),其空間和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖7所示。
磷酸鐵鋰與導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑以一定的比例混合,涂覆在鋁箔上構(gòu)成正極,負(fù)極活性物質(zhì)通常是石墨類材料,通過粘結(jié)劑附著在銅箔上。正負(fù)極之間用聚乙烯隔膜(或者是聚丙烯和聚乙烯復(fù)合隔膜)隔開,防止電池短路。隔膜是一種多孔結(jié)構(gòu)的薄膜,充放電過程中Li+可以通過其孔隙,而電子e-不能通過。電池的電解液是六氟磷酸鋰有機(jī)溶劑。
梯次磷酸鐵鋰電池的管理系統(tǒng)
電池管理系統(tǒng)主要用于對蓄電池充電過程和放電過程進(jìn)行管理,提高蓄電池使用壽命,并為用戶提供相關(guān)信息的電路系統(tǒng)總稱。
電池管理系統(tǒng)BMS,由監(jiān)測、保護(hù)電路、電氣、通訊接口、熱管理裝置等組成,是電池保護(hù)和管理的核心組成部分,不僅要保證電池安全可靠的使用,而且要充分發(fā)揮電池的性能和延長使用壽命,作為通信用的后備能源,管理系統(tǒng)在開關(guān)電源和電池之間起到一個(gè)重要橋梁作用。對電池管理系統(tǒng)的要求必須符合通信電源供電系統(tǒng)的要求,所以電池管理系統(tǒng)的安全管理模式對電池的安全性至關(guān)重要。電池管理系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集單元、計(jì)算以及控制單元、均衡單元、控制執(zhí)行單元和通訊單元等。電池管理系統(tǒng)示意圖如圖8所示。BMS在基站間歇式的供電曲線圖如圖9所示。
恒流-恒壓充電階段:充電限制電壓控制(電池單體3.7V,電池組59.2V);
間歇式補(bǔ)充電階段:開路靜置,容量減少X%SOC(其中X取值在75～95之間)時(shí),重新進(jìn)入補(bǔ)充電狀態(tài),補(bǔ)充電方式也遵循恒流-恒壓充電方式;
在開路靜置狀態(tài)時(shí),若交流電停電,BMS應(yīng)能控制電池組無延遲進(jìn)入放電狀態(tài)。
即T1和T3為充電過程,T1為恒流-恒壓充電階段,T3為間歇式補(bǔ)充電階段;T2為電池組開路靜置階段;T4為電池組放電過程。
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