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为汽车安全应用选择合适的化学电池
时间:2016-10-10 23:36 来源:优发国际线,优发国际开户注册 点击:

  优发平台汽车行业正快速朝着愈加电气化的标的目的成长。启停系统、汽车从动告急呼叫系统(eCall)和夹杂动力汽车的摆设对先辈的电池办理系统提出了更多要求,不只要平安地为电池充电,还要耽误其利用寿命。目前市场上有很多化学电池,这使得为特定使用选择合适的电池和充电处理方案变得愈加坚苦。

  LFP电池材料本身和相关化学反映比其它锂离子电池更不变,所以即即是操做不妥或胡乱利用,LFP电池也不易损坏。其电池材料的化学键更强大,使它们更不变和更耐受极端前提。别的,它们正在过度充电时气体的可能性较小,因此发生起火现象的可能性也小。对于很是注沉平安考虑的使用,LFP电池固有的稳健性使它们成为小型后备电池的抱负选择。很多汽车零部件制制商暗示这是汽车使用中屡次选用LFP电池的一个次要缘由。

  正在充电电压低于充电截止电压的环境下,应以很是低的电流进行充电,凡是为一般充电电流的10%或更低。这种环境凡是被称为预充电,正在电池电量深度耗尽时利用。电池中的有些材料正在颠末长时间深度放电时可能退化。这种环境下进行预充电,以便这些材料恢复。预充电还能够防止因电池内部短导致电芯电压低而形成过热。

  以跨越最大限额的电压为电池充电,也会电池寿命。短时间过度充电会使电池中的材料退化,并导致电能容量削减和寿命缩短。长时间过度充电会形成金属锂堆积于阳极,同时阴极CO2。这个过程会最终导致电池毛病和灾难性的燃烧事务。

  锂离子电池是一种可充电电池,锂离子正在放电时从负极向正极挪动,充电时反之。这种电池利用嵌锂化合物做为电极材料,答应离子挪动的电解质和两个电极是锂离子电池电芯的根基构成部门。锂离子电池凡是能量高,但功率低。

  汽车电气化趋向使设想工程师面对一套全新的选择尺度,电池使用即是一个初步。本文引见了锂离子(Li-ion)和磷酸铁锂(LFP或LiFePO4)电池的特点和充电曲线,以及可以或许从电池获得最多电量、同时最大限度耽误电池寿命和提高靠得住性的充电处理方案。

  别的,为使电池寿命最大化,电池制制商凡是要正在必然温度范畴内为电池充电。大大都锂离子电池正在冰点以下充电时,会使阳极上呈现金属锂堆积。而因为锂镀层无法去除,所以会缩短电池寿命。正在高温中充电也会缩短电池寿命。按照发布的研究演讲“BU-410:高暖和低温充电”,锂离子电池正在高温中从0%到100%频频充放电几回后容量会大幅减小,某些环境下以至减小90%以上。

  汽车电气化趋向使设想工程师面对一套全新的选择尺度,电池使用即是一个初步。虽然LFP电池的充电曲线取锂离子电池的充电曲线很是类似,但其平安充电范畴对应了分歧的电芯电压。因为LFP电池的固有稳健性,它们对于很是注沉平安的小型后备电池eCall使用极具吸引力。很多汽车零部件制制商都暗示这是此使用屡次选用LFP电池的次要缘由。现在,全球的汽车制制商纷纷正在车对根本设备(V2I)系统中配备eCall功能。正在发生碰撞变乱时,eCall系统可通过GPS从动其,并联系距离比来的24小时告急呼叫核心寻求帮帮。

  图1显示了一种锂离子电池的充电曲线V,充电截止电压上限为4.1V,下限为2.2V。锂离子电池充电必需严酷遵照厂家,以确保靠得住性和平安性。凡是环境下都不答应正在电压范畴和温度范畴之外对电池进行充电。

  磷酸铁锂(LFP)电池是一种利用纳米级LiFePO4材料做为阴极的可充电电池。LFP电池的能量密度低于消费电子产物所用的其它锂离子电池,但它们具有更长的利用寿命、更高的功率密度,而且愈加平安。其阴极利用的纳米磷酸盐手艺有帮于添加阴极取电解质的接触面积,有帮于实现更快的锂嵌入,从而实现更大的功率和更高的额定电流。这个特征使LFP成为汽车启动器电池(需要高峰值功率)的遍及选择。

  取ISL78692类似,ISL78693充电器件也支撑可编程充电电流,并预设置装备摆设了针对LFP电池的上限和下限充电截止电压。它还包罗一个可取NTC热敏电阻器配对的输入,以确保正在温度窗口内为电池充电。ISL78692和ISL78693引脚兼容,答应将锂离子电池充电处理方案快速迁徙到LFP电池,无需从头设想电板。

  达到厂商充电曲线的一种简单方式是利用公用充电器,如ISL78692锂离子/锂聚合物电池充电器,它能以最平安的体例进行最快速充电。ISL78692支撑可编程恒定充电电流,并预编程了适合大大都保守锂离子电池的上限和下限充电截止电压。别的它还包罗一个电芯温度监测器,以确保只正在必然的温度范畴内为电池充电,而这个温度范畴能够用NTC热敏电阻器编程。

  本文引见了锂离子(Li-ion)和磷酸铁锂(LFP或LiFePO4)电池的特点和充电曲线, 以及可以或许从电池获得最多电量、同时最大限度耽误电池寿命和提高靠得住性的充电处理方案。

  图2显示了一种LFP电池的充电曲线,它取锂离子电池的充电曲线很是类似,但其平安充电范畴对应于分歧的电芯电压。该电池的标称浮充电压为3.2V,充电截止电压上限为3.65V,下限为2.5V。和锂离子电池一样,正在厂家的充电电压阈值上限和下限之外对LFP电池充电也会缩短电池寿命,虽然程度要小良多。正在此电压范畴内,充电电流应连结恒定并正在特定电池的范畴之内。正在此例中,厂家的充电电流为400mA - 500mA,以电池寿命最大化。取锂离子电池雷同,其充电也应正在温度范畴内进行。

  正在充电电压下限和上限之间,凡是充电电流连结恒定并遵照厂家程度,以防电池受损。

  正在锂离子电池和LFP电池中,消费电子产物凡是更倾向于选择能量密度更高的锂离子电池,所以保守来讲,用于LFP电池的公用充电处理方案较少。不外,因为LFP比来正在汽车中的使用,市场上起头呈现新的LFP充电器。这些产物为实现LFP电池的充电曲线供给了一种简单的路子。例如,用于汽车从动告急呼叫系统(eCall)的Intersil ISL78693单芯LiFePO4电池充电器可进行设置装备摆设,供给图2所示的充电曲线,它能够确保电池平安充电。


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