解读电动汽车电池管理系统关键技术

电动汽车动力电池需要高功率密度、高能量密度、寿命长、环保等要求，而锂电池具有上述优点，因此在电动汽车中得到广泛应用，今天就来说说这锂电池和管理他们的系统。

常用电池类型及其应用要求

车用锂电池主要有以下类型（一部分）。

电池放电温度在-20~55℃。充电温度在0~45℃。如果以为负极材料，充电温度可以达到-30℃，通常锂电池的使用电压范围为1.5V~4.2V(C/NCA、C/NCM，C/LMO为2.5V~4.2V、LTO/C/LMO为1.5V~2.7V、C/LFP为2.0V~3.7V)。

图1电池安全工作区域

通常温度为90~120℃，SEI膜开始进入放热分解(图1)。有些电解质甚至会在更低的温度下进行分解；当温度超过120℃，SEI膜无法保护碳负极与有机电解质副反应产生气体；当温度超过130℃，隔膜开始融化并切断电池反应。当温度温度更高，正极材料开始分解。当温度超过200℃，电解质开始分解产生可燃气体。分解的可燃气与氧气会发生剧烈的化学反应并导致热失控。充电温度小于0℃会导致金属锂在碳负极表面沉积，因此降低电池的循环寿命。在低温极端情况下，会导致电池负极刺穿从而引起短路情况的发生。如果电压过低或者电池过放，相变导致电池晶格崩溃从而影响电池的性能。甚至会引起负极集流片溶解在电解质中。极端的过放同样会导致电解质的减少并产生易燃气体并因此造成潜在的安全风险。高电压和过充会破坏正极构成并导致大量的热产生。同样会导致金属锂沉积在负极表面并加速容量衰减和导致电池内部短路并引发安全问题，电池电压在4.5V左右电解质开始分解。

锂电池在电动汽车上的应用情况

目前有多种类型的动力电池用在电动汽车上，广泛应用的动力电池一般以LMO、LFP、NCM、NCA为正极材料，同时采用碳负极材料，同时LTO也被开发用于提高电池的续航里程和快充能力。

表1电动汽车的锂电池应用情况