造成鋰電池活性物質不可逆消耗的主要因素有:1)正極材料的溶解:正極材料的溶解造成正極活性物質減少,溶解的正極材料游離到負極時會造成負極界面膜的不穩定,被破壞的界面膜再形成時會消耗鋰離子,造成鋰離子的減少。2)正極材料的相變化:鋰離子在電極間正常脫嵌時,總會伴隨著宿主結構摩爾體積的變化,結構不可逆轉變,影響顆粒與電極間的電化學接觸,造成容量衰減。3)電解液的分解:在鋰離子電池充電過程中,電解液對含碳電極具有不穩定性,因此會發生還原反應。電解液還原消耗了電解質及其溶劑,對電池容量及循環壽命產生不良影響。4)過充電:電池在過充電時,不僅會造成負極形成鋰沉淀、電解液氧化和正極氧的損失,消耗活性物質導致容量不可逆損失,還會有安全隱患。5)界面膜的形成:界面膜(SEI膜)的形成會消耗鋰離子,一般發生在起初的幾次充放電時。6)集流體的腐燭:鋰離子電池中的集流體材料常用鋁和銅,兩者的腐蝕會在表面形成膜,電池內阻增大,放電效率下降,繼而造成電池壽命衰減。 電池管理系統BMS是電動車的關鍵要素。機器人BMS管理系統
測量電池容量的理想方法是庫侖計數法,即通過測量一段時間內流入和流出的電流,進而得到流入或者流出電量。SOC=總容量-(放電電流-充電電流)*時間根據電池測量系統的不同,有多種測量放電或充電電流的方法。電流分流器:分流器是一個低歐姆電阻器,用于測量電流。整個電流流經分流器并產生電壓降,然后進行測量。這種方法會在電阻器上產生輕微的功率損耗。霍爾效應傳感器:這種傳感器通過磁場變化測量電流。它消除了電流分流器典型的功率損耗問題,但成本較高,且無法承受大電流。巨磁電阻(GMR)傳感器:這種傳感器用作磁場檢測器,比霍爾效應傳感器更靈敏(也更昂貴)。它們的精確度很高。庫侖測量涉及的計算相當復雜,主要由微控制器完成。庫侖計數法是一種安培小時積分法,可有效量化一段時間內的電量,提供動態、連續的狀態更新。開路電壓(OCV)通過計算電壓與電量之間的直接關系,快速評估剩余電量。不過,庫侖計數法會因傳感器漂移或電池性能變化而隨時間累積誤差,而開路電壓則也可能受到溫度波動和電池老化的影響。家用儲能BMS電池管理系統軟件開發大力推廣智能電池管理系統BMS,可以提前預警潛在問題,提高電池的使用壽命并可以降低事故發生幾率。
BMS涉及4種芯片,即電池充電、電池電量計、電池監視芯片、電池保護芯片。BMS的4種電池管理芯片有效解決荷電狀態估算、電池狀態監控、充電狀態管理以及電池單體均衡等問題,以達到保證電池系統的平穩運行,延長電池使用壽命。芯查查顯示,國內電池管理芯片主要參與者仍主要為海外企業,在營業收入及產品型號種類上差異懸殊。各種BMS芯片的作用:電池充電芯片通過調節電池充電的電壓、電流和時間等參數,確保電池充電安全高效。電池電量計芯片根據電池的充電需求和使用情況,智能決定充電的時間和速度。電池狀態監測芯片實時監測電池的電量、溫度、狀態等,并提供相關的數據預測和警示。安全保護芯片的功能包括過熱保護、過充保護、短維持保護等,確保電池充電安全。
鋰電池的存放過程中存在一定的風險,需要我們重視并采取有效的安全管理措施。首先,鋰電池的化學性質決定了它在受到外部損傷或過度充電時可能發生燃燒起爆。因此,存放鋰電池的環境應該保持通風良好,遠離火源和高溫場所,避免在潮濕環境中存放。其次,對于長時間不使用的電池,應該采取適當措施進行儲存,例如保持適當的電荷狀態,并定期檢查電池的狀態。在鋰電池的充電過程中也存在一定的風險。使用不合格的充電設備或混用充電器可能導致電池過熱或充電不均衡,增加了電池發生事故的可能性。因此,建議使用原廠配套的充電設備,并遵循廠家的充電建議,避免過度充電或過度放電。除了個體用戶應該注意安全管理外,對于大規模使用鋰電池的場所,例如儲能系統或電動車充電站,更需要建立完善的安全管理制度。這包括定期檢查設備狀態,配備專業人員進行監管和維護,制定應急預案并進行安全演練,以及提供必要的消防設備和應急救援措施。總的來說,鋰電池作為一種高能量密度的電源,在我們生活中發揮著重要的作用,但其安全風險也需要我們高度重視。通過合理的存放、充電和管理措施,我們可以較大程度地減少鋰電池存放過程中可能發生的安全問題,確保使用過程中的安全性和穩定性。對于電池管理系統(BMS)而言,除了均衡功能外,均衡策略的制定同樣至關重要。
BMS硬件保護板的主要功能包括幾個方面:一,電池監控系統能夠實時監測電池的關鍵參數,包括電壓、電流和溫度;第二,提供過壓和欠壓保護,有效防止電池在充電或放電過程中超出安全電壓范圍;第三,支持過流保護以防止電池在充電或放電過程中產生超過額定值的電流;第四,持續監測電池溫度,及時阻止過熱現象的發生;第五,在充電階段通過平衡電池單體電壓,以提高整體電池的使用壽命。BMS軟件保護板的主要功能則包括以下方面:一,通過嵌入式算法實現電池狀態的估計和控制,以確保良好性能;第二,支持與其他系統進行數據交換,例如與電動車系統之間的信息傳遞;第三,允許用戶通過網絡遠程監測電池的實時狀態,提高監管的便捷性;第四,積極收集、存儲電池運行數據,并提供有效的分析工具,以便用戶更好地了解電池性能并作出相應決策。 作為BMS戶外電源保護板領域的先行者,深圳智慧動鋰電子過持續的技術創新和優化設計,推動行業的進步。儲能BMS代理商
BMS電池智能管理解決方案,通過整合智能終端、電池保護板和電池管理平臺,構建了新一代智能電池管理系統。機器人BMS管理系統
BMS保護板的被動均衡技術顧名思義,被動均衡就是將單體電池中容量稍多的個體消耗掉,實現整體的均衡。被動均衡又稱為能量耗散式均衡,工作原理是在每節電芯上并聯一個電阻,當某個電芯提前充滿,而又需要繼續給其他電芯充電時,通過電阻對電壓高的電芯以熱量形式釋放電量,為其他電芯爭取更多充電時間。由于被動均衡結構更為簡單,所以使用比較廣。但是被動均衡也有明顯的缺點,由于結構簡單制作成本低,采用電阻耗能產生熱量,從而會使整個系統的效率降低。并且均衡時間短,效果不佳,一般均衡時間都在充電周期末期。此外,只能對高電壓電池進行放電,無法對劣質電池進行改進。在適用場景上,被動均衡更適合于小容量、低串數的鋰電池組應用,可以釋放每顆電芯的儲能能力,實現電量的有效利用。機器人BMS管理系統