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电池就可能会被过充电。

 

  而锂离子电池过充电会严重损害电池的性能,甚至可能会导致爆炸造成人员伤害,因
此,为了防止出现单体锂离子电池过充电,锂离子电池组使用时一般配有电池管理系统

Battery Management System,简称 BMS),通过电池管理系统对每一只单体锂离子电池

进行过充电等保护。串联充电时,如果有一只单体锂离子电池的电压达到过充保护电压,电
池管理系统会将整个串联充电电路切断,停止充电,以防止这只单体电池被过充电,而这
样会造成其他锂离子电池无法充满电。

 

  经过多年的发展,磷酸铁锂动力电池由于具有较高的安全性、很好的循环性能等优势,
已经基本能满足电动车特别是纯电动轿车的要求,工艺上也基本具备了大规模生产的条件。
然而,磷酸铁锂电池的性能与其他锂离子电池存在着一定的差异,特别是其电压特征与锰
酸锂电池、钴酸锂电池等不同。以下是磷酸铁锂与锰酸锂两种锂离子电池的充电曲线与锂离
子脱嵌对应关系的比较:

 

 

 从上图的曲线不难看出,磷酸铁锂电池在快充满电时,锂离子几乎完全从正极脱嵌到负
极,电池端电压会快速上升,出现充电曲线的上翘现象,这样会导致电池很容易达到过充
电保护电压。因此磷酸铁锂电池组中某些电池充不满电的现象相对锰酸锂电池组而言会更为
明显。

 

  另外,虽然有些电池管理系统带有均衡功能,但由于从成本、散热、可靠性等多方面考
虑,电池管理系统的均衡电流一般远小于串联充电的电流,因此均衡效果不是很明显,也
会出现某些单体电池充不满电的情况,这对于需要大电流充电的锂离子电池组,例如电动
汽车用的锂离子电池组而言则更为明显。

 

  例如,将

100 只放电容量都为 100Ah 的锂离子电池串联起来组成电池组,但如果成组

前其中

99 只单体锂离子电池荷电 80Ah,另外 1 只单体锂离子电池荷电 100Ah,将此电池

组进行串联充电时,其中荷电

100Ah 的那只单体锂离子电池会先充满电,从而达到过充保

护电压,为了防止这只单体锂离子电池被过充电,电池管理系统会将整个串联充电电路切
断,也就使得其他

99 只电池无法充满电,从而整个电池组放电容量也就只有 80Ah。 

  一般电池厂家出厂时测试容量时是将单体电池先恒流充电再恒压充电,然后恒流放电
从而测出放电容量。一般放电容量约等于恒流充电容量加上恒压充电容量。而实际电池组串
联充电过程中对单体电池而言一般没有恒压充电过程,所以恒压充电容量就会没有,电池
组容量就会小于单体电池容量。而一般充电电流越小,恒压充电容量比例越小,电池组损失
容量越小,因此又发展出了电池管理系统和充电机协调配合串联充电的模式。

 

  

2 电池管理系统和充电机协调配合串联充电 

  电池管理系统是对电池的性能和状态了解最为全面的设备,所以将电池管理系统和充