2、不同容量的锂电池并联
如果将不同容量或新旧锂电池混在一起使用,有可能出现漏液,零电压等现象。这是由于充电过程中,容量差异导致充电时有些电池被过充,有些电池未充满电,放电时有容量高的电池未放完电,而容量低的则被过放。如此恶性循环,电池受到损害而漏液或低(零)电压。
组装锂电池先并联还是串联?锂电池组串并联拓扑结构
构成锂电池组的典型连接方式有先并联后串联、先串联后并联以及混联方式。
纯电动公交车用锂电池组通常采用先并后串的连接方式。
电网储能用锂电池组往往采用先串后并的连接方式。
- 图1 先并后串锂动力电池模组拓扑
- 图2 先串后并锂动力电池模组拓扑
- 图3 先并后串再并锂动力电池模组拓扑
- 锂电池先并后串的优点锂电池单体失效自动退出,除了容量降低,不影响并联后使用;
并联中某个锂电池单体短路时造成并联电路电流非常大,通常加熔断保护技术避免。 - 锂电池先并后串的缺点由于锂电池单体内阻的差异、散热不均等都会影响并联后锂电池组的循环寿命。
- 锂电池先串后并的优点根据锂电池单体容量先进行串联,如整组容量1/3,最后进行并联,降低了大容量锂电池模组的故障概率;先串后并对于锂电池组一致性有很好的帮助。
- 从锂电池组连接的可靠性以及电压不一致性发展趋势和性能影响的角度分析,先并联后串联连接方式优于先串联后并联连接方式,而先串后并的锂电池拓扑结构有利于对系统各个锂电池单体进行检测和管理。
目前锂电池组的充电一般都采用串联充电,这主要是因为串联充电方法结构简单、成本低、较容易实现。但由于单体锂电池之间在容量、内阻、衰减特性、自放电等性能方面的差异,在对锂电池组串联充电时,电池组中容量最小的那只单体锂电池将最先充满电,而此时,其他电池还没有充满电,如果继续串联充电,则已充满电的单体锂电池就可能会被过充电。
而锂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电池过充电,锂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电池进行过充电等保护。串联充电时,如果有一只单体锂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电池无法充满电。
2、锂电池并联充电锂电池并联充电时,每节锂电池都应保证均衡充电,否则使用过程中会影响整组锂电池的性能和寿命。常用的均衡充电技术有:恒定分流电阻均衡充电、通断分流电阻均衡充电、平均电池电压均衡充电、开关电容均衡充电、降压型变换器均衡充电、电感均衡充电等。
锂电池并联充电需要注意几个问题:
- 有保护板和没有保护板的锂电池不能并联充电。没有保护板的电池容易过充电损坏。
- 并联充电的电池通常都需要去掉电池自带的保护板,统一使用一个电池保护板。
- 并联充电的电池如果没有锂电池保护板,充电电压一定要限制在4.2V,不能使用5V的充电器。
锂电池并联后会有一个充电保护芯片对锂电池进行充电保护,锂电池生产厂家在制作并联锂电池时已经充分考虑了锂电池并联后的变化特点,也是按照上述要求进行电流设计和电芯选择的,所以,使用者需要按照并联锂电池的说明书按部就班地进行充电,避免不正确的充电对电池可能造成的损害。
3、锂电池充电注意事项- 锂电池必须选用专用充电器,否则可能会达不到饱和状态,影响其性能发挥。
- 锂电池充电前,不需要完全放电。
- 不要长时间将充电器插在插座上,电池充饱后应尽快从充电器中取出。
- 应当从长期不使用的用电器具中取出电池,将电池放空后保存。
- 不要将电池正负极插反,否则会导致电池鼓胀或破裂。
- 镍充电器与锂充电器不能混用。