【干貨】解讀電動汽車電池管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

　　電動汽車動力電池需要高功率密度、高能量密度、壽命長、環(huán)保等要求，而鋰電池具有上述優(yōu)點，因此在電動汽車中得到廣泛應(yīng)用，今天就來說說這鋰電池和管理他們的系統(tǒng)。

　　常用電池類型及其應(yīng)用要求

　　車用鋰電池主要有以下類型（一部分）。

　　電池放電溫度在-20~55℃。充電溫度在0~45℃。如果以為負極材料，充電溫度可以達到-30℃，通常鋰電池的使用電壓范圍為1.5V~4.2V(C/NCA、C/NCM，C/LMO為2.5V~4.2V、LTO/C/LMO為1.5V~2.7V、C/LFP為2.0V~3.7V)。

圖1 電池安全工作區(qū)域

　　通常溫度為90~120℃，SEI膜開始進入放熱分解(圖1)。有些電解質(zhì)甚至?xí)诟偷臏囟认逻M行分解；當(dāng)溫度超過120℃，SEI膜無法保護碳負極與有機電解質(zhì)副反應(yīng)產(chǎn)生氣體；當(dāng)溫度超過130℃，隔膜開始融化并切斷電池反應(yīng)。當(dāng)溫度溫度更高，正極材料開始分解。當(dāng)溫度超過200℃，電解質(zhì)開始分解產(chǎn)生可燃氣體。分解的可燃氣與氧氣會發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)并導(dǎo)致熱失控。充電溫度小于0℃會導(dǎo)致金屬鋰在碳負極表面沉積，因此降低電池的循環(huán)壽命。在低溫極端情況下，會導(dǎo)致電池負極刺穿從而引起短路情況的發(fā)生。如果電壓過低或者電池過放，相變導(dǎo)致電池晶格崩潰從而影響電池的性能。甚至?xí)鹭摌O集流片溶解在電解質(zhì)中。極端的過放同樣會導(dǎo)致電解質(zhì)的減少并產(chǎn)生易燃氣體并因此造成潛在的安全風(fēng)險。高電壓和過充會破壞正極構(gòu)成并導(dǎo)致大量的熱產(chǎn)生。同樣會導(dǎo)致金屬鋰沉積在負極表面并加速容量衰減和導(dǎo)致電池內(nèi)部短路并引發(fā)安全問題，電池電壓在4.5V左右電解質(zhì)開始分解。

　　鋰電池在電動汽車上的應(yīng)用情況

　　目前有多種類型的動力電池用在電動汽車上，廣泛應(yīng)用的動力電池一般以LMO、LFP、NCM、NCA為正極材料，同時采用碳負極材料，同時LTO也被開發(fā)用于提高電池的續(xù)航里程和快充能力。

表1 電動汽車的鋰電池應(yīng)用情況

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