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          鋰電池工作原理,基本結構

          發布時間:2019-06-26  閱讀量:1480

          鋰離子電池是一種充電電池,它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中,Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌:充電池時,Li+從正極脫嵌,經過電解質嵌入負極,負極處于富鋰狀態;放電時則相反。一般采用含有鋰元素的材料作為電極的電池,是現代高性能電池的代表。
          相比其他電化學電流,鋰離子電池有著很多自身的優點,即重量輕、儲能容量大、功率大、無污染、壽命長、自放電系數小、溫度適應范圍廣等。鋰離子電池可應用于電能質量,可靠性控制,備用電源,削峰填谷,能量管理,可再生儲能等方面。

          鋰電池的種類

          通常我們說得的鋰電池指鋰離子電池,按照用途一般分為儲能鋰電池和動力鋰電池。儲能鋰電池用于光伏或者UPS,內阻比較大,充放電速度較慢,一般為0.5-1C,動力電池一般用在電動汽車上,內阻小,充放電速度快,一般能達到3-5C,價格比儲能電池貴1.5倍左右。按照材料分主要有磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池(鎳鈷錳酸鋰LiNiCoMn)。兩種電池對比:

          鋰電池組管理

          鋰電池管理系統,Battery Management System,BMS是由微電腦技術,檢測技術等構成的裝置,其功能不只是對電池進行充放電保護,還有精確測量電池的剩余電量,單體電池均衡充電等重要功能。

          (1)保障電池的安全:在電池充放電過程中,實時采集電動汽車蓄電池組中的每塊電池的端電壓和溫度、充放電電流及電池包總電壓,防止電池發生過充電或過放電現象。

          (2)準確估測電池組的電池剩余電量,隨時預報混合動力汽車儲能電池還剩余多少能量或者儲能電池的荷電狀態。蓄電池的電量和電壓有一定的關系,但不是線性關系,不能依靠電壓來換算剩余電量,需要通過BMS來計算。

          (3)單體電池間的均衡:即為單體電池均衡充電,使電池組中各個電池都達到均衡一致的狀態。

          鋰電池的選型與設計

          鋰電池系統包括電芯和BMS電池管理系統,由廠家統一提供。設計時要注意以下幾個要點:

          1)儲能鋰電池包需要和逆變器或者雙向儲能變流器PCS通信,要選擇具有鋰電池功能并有相應的通信接口功能的設備。

          2)儲能鋰電池和鉛酸蓄電池相比,充放電電流比較小。

          3)如果系統需要多個電池組,一個電池組需要配一個BMS系統。


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