溫度對動力磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻特性有什么影響?

   磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻作為衡量電池內(nèi)部導(dǎo)電離子和電子傳輸難易程度的主要參數(shù)，直接決定著電池的功率特性，因而對電動汽車的動力性有著重要影響。同時(shí)，內(nèi)阻也決定著電池產(chǎn)熱量的大小，內(nèi)阻是電池產(chǎn)熱量估算的關(guān)鍵參數(shù)之一。

   電動汽車實(shí)際運(yùn)行的環(huán)境溫度范圍較廣，在不同溫度和工作狀態(tài)下，電池內(nèi)阻均不同。掌握電池內(nèi)阻與溫度、SOC和充放電倍率等的內(nèi)在關(guān)系，能夠更好地為電池產(chǎn)熱模型仿真和熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

   動力型磷酸鐵鋰電池在10、25和40℃下的溫度特性，結(jié)果表明，隨溫度上升，電池充放電過程的歐姆內(nèi)阻、極化內(nèi)阻均下降，且不同溫度下歐姆內(nèi)阻變化率高于極化內(nèi)阻變化率，低溫下歐姆內(nèi)阻變化率大于高溫下變化率

   鋰電池組保護(hù)板原理：

   鋰電池組之所以需要保護(hù)，是由它本身特性決定的。由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電，因此鋰電池組件總會跟著一塊精致的保護(hù)板和一片電流保險(xiǎn)器出現(xiàn)。

   鋰電池組的保護(hù)功能通常由保護(hù)電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成，保護(hù)板是由電子電路組成，在-40℃至+85℃的環(huán)境下時(shí)刻準(zhǔn)確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流，及時(shí)控制電流回路的通斷；PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。

   普通鋰電池組保護(hù)板通常包括控制IC、MOS開關(guān)、電阻、電容及輔助器件FUSE、PTC、NTC、ID、存儲器等。其中控制IC，在一切正常的情況下控制MOS開關(guān)導(dǎo)通，使電芯與外電路導(dǎo)通，而當(dāng)電芯電壓或回路電流超過規(guī)定值時(shí)，它立刻控制MOS開關(guān)關(guān)斷，保護(hù)電芯的安全。

    常規(guī)的鋰電池工作溫度：-20℃~60℃，不過一般低于0℃后鋰電池性能就會下降，放電能力就會相應(yīng)降低，所以鋰電池性能完全的工作溫度，常見是0~40℃。一些特殊環(huán)境要求的鋰電池溫度就各有不同了，有些甚至可以在上百攝氏度的環(huán)境中正常運(yùn)行。

    一般把工作溫度可以低于-20℃的聚合物電池叫做低溫聚合物電池，低溫聚合物電池分為普通低溫聚合物電池最低工作溫度為-40℃，超低溫聚合物電池最低工作溫度為-55℃。

    一般來說，低溫聚合物電池的低溫能力越好，其高溫性能就越差，這兩個(gè)要求是比較矛盾的，目前很多鋰電池公司研發(fā)出了一種寬溫型的低溫電池，可以在零下40℃到零上70℃工作，主要用于車載電子設(shè)備等特殊要求的產(chǎn)品上。

    充電要求，鋰電要求在0℃以上，否則經(jīng)常充電，電池?fù)p壞比較快，還有安全問題，放電一般在-20~60℃。

    電池在使用過程中對溫度比較敏感，目前鋰電池的工作溫度范圍為-20℃～60℃。以國內(nèi)普及率最高的磷酸鐵鋰為例，零下溫度鋰電的充電會變得困難，而且充電之后，其0℃時(shí)的容量保持率約60～70%，-10℃時(shí)為40～55%，-20℃時(shí)為20～40%。而電池在環(huán)境溫度超過60°時(shí)，隨著電池工作的升溫，鋰電池有過熱燃燒、爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

      鋰電池保護(hù)板是對串聯(lián)鋰電池組的充放電保護(hù)；在充滿電時(shí)能保證各單體電池之間的電壓差異小于設(shè)定值（一般±20mV），實(shí)現(xiàn)電池組各單體電池的均充，有效地改善了串聯(lián)充電方式下的充電效果；同時(shí)檢測電池組中各個(gè)單體電池的過壓、欠壓、過流、短路、過溫狀態(tài)，保護(hù)并延長電池使用壽命；欠壓保護(hù)使每一單節(jié)電池在放電使用時(shí)避免電池因過放電而損壞。

      成品鋰電池組成主要有兩大部分，鋰電池芯和保護(hù)板，鋰電池芯主要由正極板、隔膜、負(fù)極板、電解液組成；正極板、隔膜、負(fù)極板纏繞或?qū)盈B，包裝，灌注電解液，封裝后即制成電芯，鋰電池保護(hù)板的作用很多人都不知道，鋰電池保護(hù)板，顧名思義就是保護(hù)鋰電池用的，鋰電池保護(hù)板的作用是保護(hù)電池不過放、不過充、不過流，還有就是輸出短路保護(hù)。

   鋰電池UPS電源應(yīng)用范圍：

   ①銀行系統(tǒng)

   銀行用的UPS電源要求一般非常高，選用的UPS質(zhì)量要非常可靠，平均無故障時(shí)間要非常高，同時(shí)要有遠(yuǎn)程運(yùn)行監(jiān)控接口，可由運(yùn)行值班人員或UPS維護(hù)人員實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控。鋰電池UPS電源是一種新型方案。銀行系統(tǒng)是鋰電池UPS的最大用戶，銀行系統(tǒng)幾乎占了整個(gè)UPS電源銷量的40%，未來銀行系統(tǒng)采用UPS鋰電池儲能將是一種發(fā)展趨勢。

   ②醫(yī)療設(shè)備

   在醫(yī)療設(shè)備方面，可供選擇的鋰電池UPS類型有機(jī)架式UPS等。因?yàn)獒t(yī)院使用的各種醫(yī)療設(shè)備較多，而且功率一般都比較大，導(dǎo)致醫(yī)院的用電頻率波動較大，用電環(huán)境惡劣。再加上醫(yī)院是救命的地方，必須保障醫(yī)療設(shè)備時(shí)刻可用，才不會因此耽誤患者的急救時(shí)間，畢竟UPS設(shè)備有價(jià)而生命無價(jià)。

   ③數(shù)據(jù)中心

   目前對于數(shù)據(jù)中心行業(yè)來說，能否最大限度地利用現(xiàn)有空間，最大限度減少運(yùn)營費(fèi)用，特別是UPS電源冷卻能耗，電池維修和電池更換服務(wù)費(fèi)用尤為重要。而鋰電池UPS因?yàn)槠鋬?yōu)良的性能成為解決這些問題的關(guān)鍵。由于鋰電池也更輕巧，因此減少了模塊化數(shù)據(jù)中心的總重量，使其運(yùn)輸?shù)桨惭b地點(diǎn)變得更加容易且成本更低。

 行業(yè)應(yīng)用中，電池內(nèi)阻的精確測量是通過專用設(shè)備來進(jìn)行的。下面我來說說行業(yè)中應(yīng)用的電池內(nèi)阻測量方法。

  目前行業(yè)中應(yīng)用的電池內(nèi)阻測量方法主要有以下兩種：

  1、直流放電內(nèi)阻測量法。

  根據(jù)物理公式R=V/I，測試設(shè)備讓電池在短時(shí)間內(nèi)（一般為2-3秒）強(qiáng)制通過一個(gè)很大的恒定直流電流（目前一般使用40A-80A的大電流），測量此時(shí)電池兩端的電壓，并按公式計(jì)算出當(dāng)前的電池內(nèi)阻。

  這種測量方法的精確度較高，控制得當(dāng)?shù)脑?，測量精度誤差可以控制在0.1％以內(nèi)。

  但此法有明顯的不足之處：

 （1）只能測量大容量電池或者蓄電池，小容量電池?zé)o法在2-3秒鐘內(nèi)負(fù)荷40A-80A的大電流；

 （2）當(dāng)電池通過大電流時(shí)，電池內(nèi)部的電極會發(fā)生極化現(xiàn)象，產(chǎn)生極化內(nèi)阻。故測量時(shí)間必須很短，否則測出的內(nèi)阻值誤差很大；

 （3）大電流通過電池對電池內(nèi)部的電極有一定損傷。

  2、交流壓降內(nèi)阻測量法。

  因?yàn)殡姵貙?shí)際上等效于一個(gè)有源電阻，因此我們給電池施加一個(gè)固定頻率和固定電流（目前一般使用1KHZ頻率，50mA小電流），然后對其電壓進(jìn)行采樣，經(jīng)過整流、濾波等一系列處理后通過運(yùn)放電路計(jì)算出該電池的內(nèi)阻值。

  交流壓降內(nèi)阻測量法的電池測量時(shí)間極短，一般在100毫秒左右，幾乎是一按下測量開關(guān)就測完了。呵呵。

  這種測量方法的精確度也不錯，測量精度誤差一般在1％-2％之間。

     河北鑫動力新能源科技有限公司2017年成立于河北保定，注資3千萬，專注于鋰電池組研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及銷售，是國內(nèi)專業(yè)的鋰電池組系統(tǒng)解決方案及產(chǎn)品供應(yīng)商。

     公司擁有雄厚的技術(shù)力量、領(lǐng)先的生產(chǎn)工藝、精良的生產(chǎn)設(shè)備、先進(jìn)的檢測儀器，自主研發(fā)和生產(chǎn)鋰電池產(chǎn)品的能力處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。我公司本著“誠信為本，實(shí)事求是，精于研發(fā)，勇于創(chuàng)新”的經(jīng)營理念，采用合理的生產(chǎn)管理機(jī)制、完善的硬件基礎(chǔ)設(shè)施、專業(yè)的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)、完善的售后服務(wù)保障，為客戶提供高品質(zhì)、高標(biāo)準(zhǔn)、高水平的產(chǎn)品。

     我公司一直堅(jiān)持科技創(chuàng)新，重視自主知識產(chǎn)權(quán)的開發(fā)，在所有環(huán)節(jié)嚴(yán)格執(zhí)行ISO標(biāo)準(zhǔn)，并與河北大學(xué)等重點(diǎn)院校深度合作，完成資金和技術(shù)整合。河北鑫動力新能源科技有限公司專業(yè)生產(chǎn)儲能鋰電池組、動力鋰電池組，廣泛應(yīng)用于小型太陽能電站、UPS儲備電源、電動交通工具等領(lǐng)域。產(chǎn)品以其高容量、高安全性、超長的循環(huán)使用壽命等優(yōu)點(diǎn)深受廣大客戶的好評。

     樹高端品牌，爭做行業(yè)頂尖，將鑫動力打造成世界知名企業(yè)，在前進(jìn)的道路上，鑫動力將堅(jiān)定不移的用實(shí)際行動履行“讓世界綻放光彩”的神圣使命。

如何正確使用及保養(yǎng)鋰離子電池

鋰離子電池具有重量輕、容量大、壽命長的特點(diǎn)。它是手機(jī)電池的最佳選擇，掌握正確的使用方法,則能更加充分發(fā)揮它的優(yōu)勢和使用壽命。

秘訣1.頭三次充電應(yīng)在徹底用完后進(jìn)行

為減輕運(yùn)輸保管過程中的自放電現(xiàn)象，剛出廠的鋰離子電池，只給充約50％的容量，拆開后即可使用；等第一次徹底用完后再完全充滿后使用；第二次也要徹底用完后再充滿電，這樣需要連續(xù)三次循環(huán)以后，電池則易達(dá)到最佳使用狀態(tài)。

秘訣2.一定要使用鋰電池充電器

鋰離子電池必須選用能給鋰離子電池充電的專用充電器(因其充電電流較大)，否則會達(dá)不到充電效果，使容量減少。鋰離子電池的專用充電器，可給鋰離子電池實(shí)行慢充和快充。鋰離子電池如果使用非專用充電器的話還會損壞電池。另外，在給電池充電時(shí)，不要將充電器與電視機(jī)等物品放在一起。

秘訣3.注意鋰電池充電后的保存

充電完畢后，應(yīng)避免放置在充電器上超過12小時(shí)以上。一般鋰電池均有一定的自然放電率，如完全不使用，每天仍會有約1%的電量釋放出。在極端溫度下，電池性能會降低。請勿將電池存放在溫度高於60℃或低於-20℃的環(huán)境下。

       鋰電池保養(yǎng)方法，鋰電池冬季如何保養(yǎng)？鋰電池以小巧、輕便、環(huán)保的優(yōu)勢，輕松打入市場，沉重、壽命短、污染重的鉛酸電池已經(jīng)不能滿足我們的需求。鋰電池養(yǎng)護(hù)好了，可以使用5-7年。良好的保養(yǎng)習(xí)慣對延長鋰電池壽命有很大幫助。鋰電池養(yǎng)護(hù)注意事項(xiàng)有哪些？鋰電池冬季如何保養(yǎng)？下面由鋰電池生產(chǎn)廠家為你解疑。

       鋰電池保養(yǎng)方法

       鋰電池存放條件最關(guān)鍵的是溫度和濕度，一般室溫對于鋰電池的狀態(tài)影響不大，但是不能有太陽的直射，高溫容易導(dǎo)致模型鋰電池鼓起或者爆炸，所以一般會將模型鋰電池存放于避光閉氣的鐵盒或者塑料盒里。

       1、不要將電池浸入水中，或者使電池潮濕；不要將電池疊放超過7層，或者導(dǎo)致電池方向；不要在環(huán)境溫度高于65℃時(shí)運(yùn)輸電池。

       2、鋰電池進(jìn)行部分放電，而不是完全放電，并且要盡量避免經(jīng)常的完全放電。一旦電池下了生產(chǎn)線，時(shí)鐘就開始走動。不管你是否使用，鋰電池的使用壽命都只在兩到三年。

       3、鋰電池最好的充電環(huán)境是在20~26℃，盡量避免在夏季正午室外高溫充電和冬季夜晚室外充電。溫度過高容易過充，溫度過低容易欠壓，對鋰電池的性能都會造成壞的影響。

       4、鋰電池沒有記憶效應(yīng)，淺充淺放，隨用隨充。如果等完全沒有電了再充電，會縮短鋰電池的使用壽命。即使充電一次可以行使2-3天，也建議您每天都充電。使電池保持淺循環(huán)狀態(tài)，有利于電池壽命的延長。

       5、長期不使用時(shí)，應(yīng)將鋰電池取出，置于陰涼干燥處。切不要進(jìn)行冷凍，避免水汽侵蝕。

     磷酸鐵鋰電池保護(hù)板系統(tǒng)的控制策略

  1、工作模式

  磷酸鐵鋰電池保護(hù)板系統(tǒng)根據(jù)電池狀態(tài)工作在靜置模式、充電模式和放電模式。鋰電池保護(hù)板系統(tǒng)由外部供電，并且系統(tǒng)啟/停機(jī)由外部端子控制。

  2、保護(hù)措施

  磷酸鐵鋰電池保護(hù)板系統(tǒng)具有單體電壓過充、總電壓過充、過流、高溫、低溫、短路等，保護(hù)措施如下：

  單體電壓或總電壓過充，當(dāng)超過設(shè)定的保護(hù)閾值時(shí)關(guān)斷充電MOSFET并停止充電;

  充電過流，當(dāng)超過保護(hù)閾值設(shè)定值90s時(shí)，關(guān)斷充電MOSFET并停止充電;

  放電過流，當(dāng)超過保護(hù)閾值設(shè)定值90s時(shí)，關(guān)斷放電MOSFET并停止放電;

  電池組短路，當(dāng)出現(xiàn)瞬時(shí)大電流時(shí)立刻關(guān)斷充放電MOSFET、電池組停止工作。

  保護(hù)板是為了保護(hù)磷酸鐵鋰電池，使其不出現(xiàn)過充，過放，短路等問題，磷酸鐵鋰電池保護(hù)板有用的必要，保護(hù)板電路能分別檢測串聯(lián)電池組中每只電池的電壓和電流，控制電池組的充放電過程。