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锂电池结构及电压、容量组成方法

来源:其他信息时间:2023-02-08 预览: 受欢迎:储能电池工厂

电池通常具有三种不同的形状：圆柱形、软包和方形硬壳。由于电池单元的电压窗口和能量容量有限（例如，3.7-4.2V和2000 mAh的圆柱形锂离子电池），因此将它们与电池串联或并联配置以变大为更大的电池 . 电池。

锂离子电池通常通过并联形成“更大容量的电池”，然后将并联的电芯串联起来，从而降低电池组保护的复杂度。在电池行业，先规定电池并联电池的个数，再规定电池并联的个数。例如，在日产聆风电动车中，将两块软包电池串联，再并联，组成约7.5V、488Wh的“2S2P”电池模组。最后48个模块组合成一个360V的电池包。

在正常工作条件下，锂离子电池中的化学能转化为电能，电池产生的热量有限。当电池单元超出其限制（称为安全操作区 (SOA)）时，电能的转换将很快超出控制并产生大量热量。如果释放的热量超过电池外壳和冷却系统的散热能力，就会发生不可逆的热量损失，从而可能导致火灾和爆炸。然而，为了获得尽可能高的能量密度，电池单元以几何形状紧密堆叠在一起，这加剧了这个问题。

因此，BMS最重要的任务是提供安全功能，使电池组中的电池在电压、温度和电流方面不超过规定的限制。

由于制造和老化的差异，电池的容量或特性会很小。在电池组的使用寿命中，这些差异可能会导致电池之间的不平衡，其中一个充满电，而另一个没有。充电或放电时，电池组的总电压通常保持在其限制范围内。然而，当电池电压未被监控时，一些电池单元可能在达到电池组限制并停止充电之前已经超过其限制。因此，BMS应该能够监控电池电压并采取适当的安全措施。相反，当电池被监控时，整个电池包的性能是由最弱的电池单元决定的。 BMS可以提供电池平衡功能，在一定程度上克服电芯之间的微小差异。反过来，这将提高电池组的效率（例如电动汽车的行驶里程）和寿命。因此，BMS的第二个任务就是延长或提高电池的寿命和效率。

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