简述锂离子电池特性
来源:宝鄂实业
2019-09-03 09:44
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符合电动车在性能、安全以及可靠性要求的复杂电子系统及本上直接受到锂离子电池特性的影响,锂离子电池放电时,锂材料通常在石墨阳极进行离子化,接着这些锂离子藉由电解质移动通过分离器到达阴极造成电荷流动,充电过程则是把整个程序反向,将锂离子由阴极通过分离器带回阳极。
这个化学反能程序的性能和可靠性由电池单元的温度和电压控制,在较低温度时,化学反应较慢,使得电池单元的电压较低,随着温度升高,反应速度会提高直到锂离子单元开始崩溃,当温度超过100°C时,电解质开始分解,释放出可能造成在设计上无泄压机制电池单元压力的气体,在够高的温度下,锂离子电池单元可能会因氧化物分解面临热失控释放出氧气,进一步加速温度的升高。
因此,保持锂离子电池的最佳操作条件是电池管理系统的一项关键要求,设计控制和管理系统时的主要挑战在于确保可靠的数据采集和分析,以便用来监控汽车中锂离子电池的状态,而这正是锂离子电池本身的特性问题。
在Chevy Volt电动车中,电池组包含了288个棱柱形锂离子电池,分为96个电池群,通过连接提供386.6V的直流系统电压,这些电池群结合温度感应器和冷却 单元形成四个主电池模块,连接到每个电池群的电压感应线路在连接到每个电池模块上方时进行终端处理,并通过电压感应束带组合连接器连接到每个电池模块上方的电池接口模块上,4个采用色彩标示的电池接口模块在电池组的不同位置运作,分别对应4个模块直流电压偏位的低、中和高电压范围。
电池接口模块提供的数据会送到电池能量控制模块中,接着这个模块会将故障情况、状态和诊断信息提供给作为车辆诊断主控制器的混合动力控制模块,在任何时间,整个系统每秒会运行超过5000次的系统诊断,其中85%的诊断聚焦于电池组的安全性,其他则作为目标电池性能和寿命控制。