應用于汽車上的兩種充電機充電化學蓄電池介紹
2017-10-8 13:56:09??????點擊：
轎車行業正快速朝著愈加電氣化的方向開展。啟停體系、轎車主動緊迫呼叫體系(eCall)和混合動力轎車的布置對先進的充電機充電蓄電池辦理體系提出了更多要求，不只要安全地為充電機充電蓄電池充電，還要延伸其運用壽數。目前市場上有許多充電機充電化學蓄電池，這使得為特定運用挑選合適的充電機充電蓄電池和充電解決方案變得愈加困難。
本文介紹了鋰離子(Li-ion)和磷酸鐵鋰(LFP或LiFePO4)充電機充電蓄電池的特色和充電曲線， 以及能夠從充電機充電蓄電池取得最多電量、一起最大極限延伸充電機充電蓄電池壽數和進步可靠性的充電解決方案。
充電機充電鋰離子蓄電池
充電機充電鋰離子蓄電池是一種可充電充電機充電蓄電池，鋰離子在放電時從負極向正極移動，充電時反之。這種充電機充電蓄電池運用嵌鋰化合物作為電極資料，答應離子移動的電解質和兩個電極是充電機充電鋰離子蓄電池電芯的根本組成部分。充電機充電鋰離子蓄電池一般能量高，但功率低。
圖1顯現了一種充電機充電鋰離子蓄電池的充電曲線。該充電機充電蓄電池的額外電壓為3.6V，充電截止電壓上限為4.1V，下限為2.2V。充電機充電鋰離子蓄電池充電必須嚴厲遵從廠家主張，以保證可靠性和安全性。一般狀況下都不答應在規則電壓規模和主張溫度規模之外對充電機充電蓄電池進行充電。
在充電電壓低于充電截止電壓的狀況下，應以十分低的電流進行充電，一般為正常充電電流的10%或更低。這種狀況一般被稱為預充電，主張在充電機充電蓄電池電量深度耗盡時運用。充電機充電蓄電池中的有些資料在經過長期深度放電時可能退化。這種狀況下主張進行預充電，以便這些資料康復。預充電還能夠避免因充電機充電蓄電池內部短路導致電芯電壓低而形成過熱。
以超越最大限額的電壓為充電機充電蓄電池充電，也會有損充電機充電蓄電池壽數。短時間過度充電會使充電機充電蓄電池中的資料退化，并導致電能容量削減和壽數縮短。長期過度充電會形成金屬鋰堆積于陽極，一起陰極開釋CO2。這個進程會最終導致充電機充電蓄電池毛病和災難性的焚燒事情。
別的，為使充電機充電蓄電池壽數最大化，充電機充電蓄電池制作商一般規則要在必定溫度規模內為充電機充電蓄電池充電。大多數充電機充電鋰離子蓄電池在冰點以下充電時，會使陽極上呈現金屬鋰堆積。而因為鋰鍍層無法去除，所以會縮短充電機充電蓄電池壽數。在高溫環境中充電也會縮短充電機充電蓄電池壽數。依據batteryuniversity.com上發布的研究報告“BU-410：高溫文低溫充電”，充電機充電鋰離子蓄電池在高溫環境中從0%到100%重復充放電幾次后容量會大幅減小，某些狀況下乃至減小90%以上。
到達廠商主張充電曲線的一種簡略方法是運用專用充電器，如ISL78692鋰離子/鋰聚合物充電機充電蓄電池充電器，它能以最安全的方式進行最快速充電。ISL78692支撐可編程安穩充電電流，并預編程了合適大多數傳統充電機充電鋰離子蓄電池的上限和下限充電截止電壓。別的它還包含一個電芯溫度監測器，以保證只在必定的溫度規模內為充電機充電蓄電池充電，而這個溫度規模能夠用NTC熱敏電阻器編程。
充電機充電磷酸鐵鋰蓄電池
充電機充電磷酸鐵鋰(LFP)蓄電池是一種運用納米級LiFePO4資料作為陰極的可充電充電機充電蓄電池。充電機充電LFP蓄電池的能量密度低于消費電子產品所用的其它充電機充電鋰離子蓄電池，但它們具有更長的運用壽數、更高的功率密度，并且愈加安全。其陰極運用的納米磷酸鹽技能有助于添加陰極與電解質的觸摸面積，有助于完成更快的鋰嵌入，然后完成更大的功率和更高的額外電流。這個特性使LFP成為轎車啟動器充電機充電蓄電池(需求高峰值功率)的遍及挑選。
充電機充電LFP蓄電池資料自身和相關化學反應比其它充電機充電鋰離子蓄電池更安穩，所以即就是操作不當或胡亂運用，充電機充電LFP蓄電池也不易損壞。其充電機充電蓄電池資料的化學鍵更強壯，使它們更安穩和更耐受極點條件。別的，它們在過度充電時開釋氣體的可能性較小，因此發作起火現象的可能性也小。關于十分重視安全考慮的運用，充電機充電LFP蓄電池固有的穩健性使它們成為小型后備充電機充電蓄電池的抱負挑選。許多轎車零部件制作商表明這是轎車運用中頻頻選用充電機充電LFP蓄電池的一個主要原因。
圖2顯現了一種充電機充電LFP蓄電池的主張充電曲線，它與充電機充電鋰離子蓄電池的充電曲線十分類似，但其安全充電規模對應于不同的電芯電壓。該充電機充電蓄電池的標稱浮充電壓為3.2V，充電截止電壓上限為3.65V，下限為2.5V。和充電機充電鋰離子蓄電池一樣，在廠家規則的充電電壓閾值上限和下限之外對充電機充電LFP蓄電池充電也會縮短充電機充電蓄電池壽數，盡管程度要小許多。在此電壓規模內，充電電流應堅持安穩并在特定充電機充電蓄電池的主張規模之內。在此例中，廠家的主張充電電流為400mA - 500mA，以保證充電機充電蓄電池壽數最大化。與充電機充電鋰離子蓄電池類似，其充電也應在規則溫度規模內進行。
與ISL78692類似，ISL78693充電器材也支撐可編程充電電流，并預裝備了針對充電機充電LFP蓄電池的上限和下限充電截止電壓。它還包含一個可與NTC熱敏電阻器配對的輸入，以保證在約束溫度窗口內為充電機充電蓄電池充電。ISL78692和ISL78693引腳兼容，答應將充電機充電鋰離子蓄電池充電解決方案快速遷移到充電機充電LFP蓄電池，無需從頭規劃電路板。
總結
轎車電氣化趨勢使規劃工程師面對一套全新的挑選規范，充電機充電蓄電池運用就是一個開端。盡管充電機充電LFP蓄電池的充電曲線與充電機充電鋰離子蓄電池的充電曲線十分類似，但其安全充電規模對應了不同的電芯電壓。因為充電機充電LFP蓄電池的固有穩健性，它們關于十分重視安全的小型后備充電機充電蓄電池eCall運用極具吸引力。許多轎車零部件制作商都表明這是此運用頻頻選用充電機充電LFP蓄電池的主要原因。現在，全球的轎車制作商紛繁在車對基礎設施(V2I)體系中配備eCall功能。在發作磕碰事端時，eCall體系可通過GPS主動播送其方位，并聯絡間隔最近的24小時緊迫呼叫中心尋求協助。
本文介紹了鋰離子(Li-ion)和磷酸鐵鋰(LFP或LiFePO4)充電機充電蓄電池的特色和充電曲線， 以及能夠從充電機充電蓄電池取得最多電量、一起最大極限延伸充電機充電蓄電池壽數和進步可靠性的充電解決方案。
充電機充電鋰離子蓄電池
充電機充電鋰離子蓄電池是一種可充電充電機充電蓄電池，鋰離子在放電時從負極向正極移動，充電時反之。這種充電機充電蓄電池運用嵌鋰化合物作為電極資料，答應離子移動的電解質和兩個電極是充電機充電鋰離子蓄電池電芯的根本組成部分。充電機充電鋰離子蓄電池一般能量高，但功率低。
圖1顯現了一種充電機充電鋰離子蓄電池的充電曲線。該充電機充電蓄電池的額外電壓為3.6V，充電截止電壓上限為4.1V，下限為2.2V。充電機充電鋰離子蓄電池充電必須嚴厲遵從廠家主張，以保證可靠性和安全性。一般狀況下都不答應在規則電壓規模和主張溫度規模之外對充電機充電蓄電池進行充電。
圖1 充電機充電鋰離子蓄電池充電曲線
在充電電壓下限和上限之間，一般主張充電電流堅持安穩并遵從廠家主張水平，以防充電機充電蓄電池受損。在充電電壓低于充電截止電壓的狀況下，應以十分低的電流進行充電，一般為正常充電電流的10%或更低。這種狀況一般被稱為預充電，主張在充電機充電蓄電池電量深度耗盡時運用。充電機充電蓄電池中的有些資料在經過長期深度放電時可能退化。這種狀況下主張進行預充電，以便這些資料康復。預充電還能夠避免因充電機充電蓄電池內部短路導致電芯電壓低而形成過熱。
以超越最大限額的電壓為充電機充電蓄電池充電，也會有損充電機充電蓄電池壽數。短時間過度充電會使充電機充電蓄電池中的資料退化，并導致電能容量削減和壽數縮短。長期過度充電會形成金屬鋰堆積于陽極，一起陰極開釋CO2。這個進程會最終導致充電機充電蓄電池毛病和災難性的焚燒事情。
別的，為使充電機充電蓄電池壽數最大化，充電機充電蓄電池制作商一般規則要在必定溫度規模內為充電機充電蓄電池充電。大多數充電機充電鋰離子蓄電池在冰點以下充電時，會使陽極上呈現金屬鋰堆積。而因為鋰鍍層無法去除，所以會縮短充電機充電蓄電池壽數。在高溫環境中充電也會縮短充電機充電蓄電池壽數。依據batteryuniversity.com上發布的研究報告“BU-410：高溫文低溫充電”，充電機充電鋰離子蓄電池在高溫環境中從0%到100%重復充放電幾次后容量會大幅減小，某些狀況下乃至減小90%以上。
到達廠商主張充電曲線的一種簡略方法是運用專用充電器，如ISL78692鋰離子/鋰聚合物充電機充電蓄電池充電器，它能以最安全的方式進行最快速充電。ISL78692支撐可編程安穩充電電流，并預編程了合適大多數傳統充電機充電鋰離子蓄電池的上限和下限充電截止電壓。別的它還包含一個電芯溫度監測器，以保證只在必定的溫度規模內為充電機充電蓄電池充電，而這個溫度規模能夠用NTC熱敏電阻器編程。
充電機充電磷酸鐵鋰蓄電池
充電機充電磷酸鐵鋰(LFP)蓄電池是一種運用納米級LiFePO4資料作為陰極的可充電充電機充電蓄電池。充電機充電LFP蓄電池的能量密度低于消費電子產品所用的其它充電機充電鋰離子蓄電池，但它們具有更長的運用壽數、更高的功率密度，并且愈加安全。其陰極運用的納米磷酸鹽技能有助于添加陰極與電解質的觸摸面積，有助于完成更快的鋰嵌入，然后完成更大的功率和更高的額外電流。這個特性使LFP成為轎車啟動器充電機充電蓄電池(需求高峰值功率)的遍及挑選。
充電機充電LFP蓄電池資料自身和相關化學反應比其它充電機充電鋰離子蓄電池更安穩，所以即就是操作不當或胡亂運用，充電機充電LFP蓄電池也不易損壞。其充電機充電蓄電池資料的化學鍵更強壯，使它們更安穩和更耐受極點條件。別的，它們在過度充電時開釋氣體的可能性較小，因此發作起火現象的可能性也小。關于十分重視安全考慮的運用，充電機充電LFP蓄電池固有的穩健性使它們成為小型后備充電機充電蓄電池的抱負挑選。許多轎車零部件制作商表明這是轎車運用中頻頻選用充電機充電LFP蓄電池的一個主要原因。
圖2顯現了一種充電機充電LFP蓄電池的主張充電曲線，它與充電機充電鋰離子蓄電池的充電曲線十分類似，但其安全充電規模對應于不同的電芯電壓。該充電機充電蓄電池的標稱浮充電壓為3.2V，充電截止電壓上限為3.65V，下限為2.5V。和充電機充電鋰離子蓄電池一樣，在廠家規則的充電電壓閾值上限和下限之外對充電機充電LFP蓄電池充電也會縮短充電機充電蓄電池壽數，盡管程度要小許多。在此電壓規模內，充電電流應堅持安穩并在特定充電機充電蓄電池的主張規模之內。在此例中，廠家的主張充電電流為400mA - 500mA，以保證充電機充電蓄電池壽數最大化。與充電機充電鋰離子蓄電池類似，其充電也應在規則溫度規模內進行。
圖2 充電機充電磷酸鐵鋰蓄電池充電曲線
在充電機充電鋰離子蓄電池和充電機充電LFP蓄電池中，消費電子產品一般更傾向于挑選能量密度更高的充電機充電鋰離子蓄電池，所以傳統來講，用于充電機充電LFP蓄電池的專用充電解決方案較少。不過，因為LFP最近在轎車中的運用，市場上開端呈現新的LFP充電器。這些產品為完成充電機充電LFP蓄電池的主張充電曲線供給了一種簡略的途徑。例如，用于轎車主動緊迫呼叫體系(eCall)的Intersil ISL78693單芯LiFePO4充電機充電蓄電池充電器可進行裝備，供給圖2所示的充電曲線，它能夠保證充電機充電蓄電池安全充電。與ISL78692類似，ISL78693充電器材也支撐可編程充電電流，并預裝備了針對充電機充電LFP蓄電池的上限和下限充電截止電壓。它還包含一個可與NTC熱敏電阻器配對的輸入，以保證在約束溫度窗口內為充電機充電蓄電池充電。ISL78692和ISL78693引腳兼容，答應將充電機充電鋰離子蓄電池充電解決方案快速遷移到充電機充電LFP蓄電池，無需從頭規劃電路板。
總結
轎車電氣化趨勢使規劃工程師面對一套全新的挑選規范，充電機充電蓄電池運用就是一個開端。盡管充電機充電LFP蓄電池的充電曲線與充電機充電鋰離子蓄電池的充電曲線十分類似，但其安全充電規模對應了不同的電芯電壓。因為充電機充電LFP蓄電池的固有穩健性，它們關于十分重視安全的小型后備充電機充電蓄電池eCall運用極具吸引力。許多轎車零部件制作商都表明這是此運用頻頻選用充電機充電LFP蓄電池的主要原因。現在，全球的轎車制作商紛繁在車對基礎設施(V2I)體系中配備eCall功能。在發作磕碰事端時，eCall體系可通過GPS主動播送其方位，并聯絡間隔最近的24小時緊迫呼叫中心尋求協助。
- 上一篇：加快充電機可再充電電池材料發展第一性原理計算怎么理解？ 2017/10/9
- 下一篇：電動車蓄電池充電機充電采用PT8A2512NE定時電路的方案 2017/10/8
