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工业车辆SAPHIR锂电池-北京SAPHIR AGV磷酸铁锂电池选型

  工业车辆SAPHIR锂电池-北京SAPHIR AGV磷酸铁锂电池选型

  对于工业车辆来讲,选择用的锂电池一定是高标准,严要求的,保障质量。因为大多数工业车辆在操作中都是完成非常高难度的作业,或者是在一些野外环境执行特殊任务的施工作业,所以需要安全性能比较好的锂电池,目前工业车辆基本上都采用的是乘用车标准。说到底锂电池好不好主要体现在优良的性能上,源自于材料和工艺。

  下面就具体来看一下工业车辆锂电池应该从哪些方面选择?

  一、电芯选材

  动力锂电池三元锂和磷酸铁锂,对比如下: 三元锂外包装是软包,磷酸铁锂外包装多为铝壳或塑壳。三元锂能量密度略高于磷酸铁锂; 磷酸铁锂材料热解温度约800℃,三元锂大约200℃。且三元锂的化学反应更为剧烈,会释放氧分子,造成在高温作用下电解液迅速燃烧。因此三元锂主要应用于‘汽车轻量化’的小型乘用车,而磷酸铁锂主要用在大客车及工业车辆; 三元锂电池的循环寿命一般只有磷酸铁锂的1/3~1/2; 三元锂在价格上高于磷酸铁锂。

  二、电芯制造

  电芯占Pack后成品成本的80%,目前国内大大小小的锂电池厂约600家。产品种类、生产规模、品质工艺、质量、价格及客户市场各不相同,差距较大。

  国内目前是全球最大的磷酸铁锂电池生产地。因其管理规范、原材料(正负极材料、电解液、隔膜等)选择严格、设备自动化程度高、生产规模大,其锂电池电芯的质量普遍被认为最好。

  三、电芯选择

  作为工业品,即使是前后30秒生产的电芯,其容量、内阻、电压等参数都有或大或小的差别。成品电池中电芯的一致性直接影响电池的寿命及放电容量。建议选择电池电芯之间电压偏差在20mv以内;频繁使用的车辆,选择电压偏差在10mv以内的电芯。

  电池一致性越高,其电芯分担的容量越平均,各电芯容量和出力便越稳定,电池寿命就越长,这便不容易产生新电池使用1~2年后衰减快的现象。

  电池究竟是A级电芯还是B级电芯,如果没有专业的设备,即使把电芯放到眼前也说不清。其实只要电芯和Pack成品系统通过检测机构认证,就是有性能保障的锂电池!

  四、Pack集成工艺

  锂电池组的安全保护分为四个阶段,从电池组内向外的保护分别为:电芯保护安全阀、电芯间短路保护电路、保险丝熔断保护、BMS 主回路通断保护。 电芯保护安全阀是电芯内部最重要的保护屏障,如同汽车的安全气囊一样; 电芯间的短路保护对于由于外部器件失效导致电芯间短路至关重要,相当于在电芯直接放置了很多的消防栓; 保险丝熔断保护是常见装置,不复赘述; BMS 主回路保护是BMS 的最基本功能之一,保护的方式是通过切断串联在主回路上的继电器或MOSFET静态电力电子开关来对电池的主回路进行断电保护。

  Pack成品系统的高安全工艺标准,目前只有汽车行业有严格的检测要求。只有通过严格安全检测的Pack后的产品才能给汽车配套,这些标准包括短路、 断路、 失火、 防水、 重压 、穿刺等等。

  五、电芯保护

  锂电池属于活跃材料电池,内阻很小,约为铅酸电池的十分之一。因此,对电池的过度充电和放电,过高温及低温,冲击电流,短路等危害电池性能的各类工况要实时监测,及时切断危险源。

  BMS可以在微秒级时间内做出应对响应,切断电池主回路,保证电池及人身财产的安全;同时,带有全时主动均衡电路的BMS ,可以保障电池在长期使用后,产生不一致时可以及时被均衡电路补电或放电,可有效地延长电池至少30%的寿命。 六、箱体设计

  专业的箱体工业设计必须考虑力学、热工模型,锂电池能量密度是铅酸电池3倍以上。因此,锂电池箱体比铅酸电池箱体小。锂电池箱体须具备防撞击、穿刺、防水、散热、防寒等功能。比如,在我国北方,由于长时间的低温天气,叉车锂电应加装加热保护装置,出入冷库环境要在设计中杜绝冷凝水带来的短路风险等等。



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