CN102694195A - 一种便于电池管理系统管理的磷酸铁锂电池 - Google Patents

一种便于电池管理系统管理的磷酸铁锂电池 Download PDF

Info

Publication number
CN102694195A
CN102694195A CN2011100714987A CN201110071498A CN102694195A CN 102694195 A CN102694195 A CN 102694195A CN 2011100714987 A CN2011100714987 A CN 2011100714987A CN 201110071498 A CN201110071498 A CN 201110071498A CN 102694195 A CN102694195 A CN 102694195A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
management
positive electrode
iron phosphate
lithium iron
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011100714987A
Other languages
English (en)
Inventor
袁平秋
陆明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JIANGXI SUNY-PS SOLAR PV INDUSTRY Co Ltd
Original Assignee
JIANGXI SUNY-PS SOLAR PV INDUSTRY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JIANGXI SUNY-PS SOLAR PV INDUSTRY Co Ltd filed Critical JIANGXI SUNY-PS SOLAR PV INDUSTRY Co Ltd
Priority to CN2011100714987A priority Critical patent/CN102694195A/zh
Publication of CN102694195A publication Critical patent/CN102694195A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明公开了一种便于电池管理系统（BMS）管理的新型磷酸铁锂电池，磷酸铁锂电池的电芯主要包括正极材料和负极材料，通过在正极材料中掺入三元材料（即镍钴锰酸锂LiNixCoyMn1-x-yO2），改变了磷酸铁锂电池在3.1V左右时的放电电压特性曲线，使曲线变得倾斜，从而便于BMS采集电压来估算电池组目前的电池剩余电量（SOC），进而有效的对电池进行充放电管理，可以大大的延长电池的使用寿命。

Description

一种便于电池管理系统管理的磷酸铁锂电池
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及电池管理和磷酸铁锂电池技术。
背景技术
电池管理系统（BMS）是电池与用户之间的纽带，主要对象是二次电池。 二次电池存在下面的一些缺点，如存储能量少、寿命短、串并联使用问题、使用安全性、电池电量估算困难等。电池的性能是很复杂的，不同类型的电池特性亦相差很大。 BMS主要就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。
磷酸铁锂电池以它卓越的充放电性能，高能量密度，被广泛应用于笔记本电脑、手机及电动工具等电子产品中，目前已经成为世界各国研究开发的重点。普通磷酸铁锂电池一般以磷酸铁锂（LiFePO4）作为电池正极的活性物质，但磷酸铁锂电池放电过程中的电压特性曲线在3.1V左右时比较平滑，不利于BMS对电压数据进行采集来评估电池组的电池剩余电量（SOC），实际评估中误差比较大。因此，容易出现单只电池过充、过放导致电池损坏，影响电池组的正常工作，工作寿命大大缩短。
发明内容
本发明主要针对普通磷酸铁锂电池的上述不足，通过改变磷酸铁锂电池的电芯成分，获得一种便于BMS管理的新型磷酸铁锂电池。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在正极材料中掺入三元材料（即镍钴锰酸锂LiNixCoyMn1-x-yO2），这样，正极材料的成分包括磷酸铁理（LiFePO4）、镍钴锰酸锂（LiNixCoyMn1-x-yO2）、导电剂和粘结剂PVDF，其中，LiFePO4的粒径D50=1-3.5微米，LiNixCoyMn1-x-yO2的粒径D50=12-18微米；各成分的质量比为LiFePO4:LiNixCoyMn1-x-yO2:导电剂:PVDF=98-99:1-2:3-4:3-5。负极材料的成分包括人造石墨、增稠剂CMC、粘结剂SBR和导电剂，其中，人造石墨的粒径D50=12-18微米，且各成分的质量比为人造石墨:导电剂:增稠剂CMC:粘结剂SBR=100:1-2:1-3:2-3。按常规方法制成磷酸铁锂电池。
本发明通过在正极材料中掺入所述三元材料（LiNixCoyMn1-x-yO2），改变了磷酸铁锂电池在3.1V左右时的放电电压特性曲线，使曲线变得倾斜，从而便于BMS采集电压来估算电池组目前的SOC。
本发明的有益效果是，使得BMS便于对电池的电压数据进行采集，进而有效的对电池进行充放电管理，大大的延长了电池的使用寿命。
附图说明
图1是本发明与普通磷酸铁锂电池放电过程中电压特性对比曲线图。
图中X轴表示放电时间（单位：s），Y轴表示BMS系统采集的电压（单位：mV）。 1为普通磷酸铁锂电池放电过程中的电压特性曲线， 2为本发明放电过程中的电压特性曲线。
具体实施方式
为了说明问题，我们分别制备普通磷酸铁锂和本发明提供的新型磷酸铁锂电池来进行比较。
普通磷酸铁锂电池电芯正极材料各成分的质量比为LiFePO4:导电剂:PVDF=125:2:3，负极材料各成分的质量比为人造石墨:导电剂:CMC:SBR=100:1.5:1.5:2.5。按常规方法制成型号为756070的磷酸铁锂电池，并按常规1C放电。
本发明的电芯正极材料体各成分的质量比为LiFePO4:LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2:导电剂:PVDF=100:1:3:5，负极材料各成分的质量比为人造石墨:导电剂:CMC:SBR=100:1.5:1.5:2.5。按常规方法制成型号为756070的磷酸铁锂电池，并按常规1C放电。
参照附图，1为普通磷酸铁锂电池放电过程中的电压特性曲线， 2为本发明放电过程中的电压特性曲线。
由图可见，本发明在放电过程中电压下降随时间的变化率较普通磷酸铁锂电池的要大，放电电压特性曲线更倾斜，达到了便于BMS有效管理的目的。

Claims (3)

1.一种磷酸铁锂电池，其电芯由正极材料和负极材料组成，其特征是：在正极材料中掺入三元材料（即镍钴锰酸锂LiNixCoyMn1-x-yO2），正极材料的成分包括磷酸铁理（LiFePO4）、镍钴锰酸锂（LiNixCoyMn1-x-yO2）、导电剂和粘结剂PVDF；负极材料的成分包括人造石墨、增稠剂CMC、粘结剂SBR和导电剂。
2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征是：LiFePO4的粒径D50=1 -3.5微米，LiNixCoyMn1-x-yO2的粒径D50=12-18微米，正极材料各成分的质量比为：LiFePO4:LiNixCoyMn1-x-yO2:导电剂:PVDF=98-99:1-2:3-4:3-5。
3.根据权利要求1所述的负极材料，其特征是：人造石墨的粒径D50=12-18微米，负极材料各成分质量比为：人造石墨:导电剂:增稠剂CMC:粘结剂SBR=100:1-2:1-3:2-3。
CN2011100714987A 2011-03-24 2011-03-24 一种便于电池管理系统管理的磷酸铁锂电池 Pending CN102694195A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100714987A CN102694195A (zh) 2011-03-24 2011-03-24 一种便于电池管理系统管理的磷酸铁锂电池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100714987A CN102694195A (zh) 2011-03-24 2011-03-24 一种便于电池管理系统管理的磷酸铁锂电池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102694195A true CN102694195A (zh) 2012-09-26

Family

ID=46859525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011100714987A Pending CN102694195A (zh) 2011-03-24 2011-03-24 一种便于电池管理系统管理的磷酸铁锂电池

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102694195A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104241644A (zh) * 2013-06-18 2014-12-24 西奥公司 通过使用新型电极确定锂电池中荷电状态的方法
CN104969400A (zh) * 2013-06-05 2015-10-07 株式会社Lg化学 新型二次电池
CN105161756A (zh) * 2015-09-28 2015-12-16 广西师范大学 一种具有电量耗尽预警功能的磷酸铁锂锂离子电池
CN105871051A (zh) * 2016-04-18 2016-08-17 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种基于can通讯的三模式智能控制方法及其在双电源动力系统中的应用
CN111060825A (zh) * 2019-12-09 2020-04-24 广州鹏辉能源科技股份有限公司 磷酸铁锂电池的检测方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101071847A (zh) * 2006-05-08 2007-11-14 上海德朗能电池有限公司 一种高功率锂离子电池的正极及其制造方法
CN101355180A (zh) * 2008-09-09 2009-01-28 吉安市优特利科技有限公司 一种锂离子动力电池的电芯构造
CN101577324A (zh) * 2009-05-27 2009-11-11 温岭市恒泰电池有限公司 磷酸铁锂电池混合型正极浆料及使用该正极浆料的磷酸铁锂电池

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101071847A (zh) * 2006-05-08 2007-11-14 上海德朗能电池有限公司 一种高功率锂离子电池的正极及其制造方法
CN101355180A (zh) * 2008-09-09 2009-01-28 吉安市优特利科技有限公司 一种锂离子动力电池的电芯构造
CN101577324A (zh) * 2009-05-27 2009-11-11 温岭市恒泰电池有限公司 磷酸铁锂电池混合型正极浆料及使用该正极浆料的磷酸铁锂电池

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104969400A (zh) * 2013-06-05 2015-10-07 株式会社Lg化学 新型二次电池
EP3007261A4 (en) * 2013-06-05 2017-01-25 LG Chem, Ltd. Novel secondary battery
US10044029B2 (en) 2013-06-05 2018-08-07 Lg Chem, Ltd. Secondary battery
CN104241644A (zh) * 2013-06-18 2014-12-24 西奥公司 通过使用新型电极确定锂电池中荷电状态的方法
CN105161756A (zh) * 2015-09-28 2015-12-16 广西师范大学 一种具有电量耗尽预警功能的磷酸铁锂锂离子电池
CN105871051A (zh) * 2016-04-18 2016-08-17 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种基于can通讯的三模式智能控制方法及其在双电源动力系统中的应用
CN105871051B (zh) * 2016-04-18 2019-06-28 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种基于can通讯的具有三模式智能控制的双电源动力系统
CN111060825A (zh) * 2019-12-09 2020-04-24 广州鹏辉能源科技股份有限公司 磷酸铁锂电池的检测方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mekonnen et al. A review of cathode and anode materials for lithium-ion batteries
CN102117937B (zh) 一种磷酸铁锂电池的自放电筛选方法
CN104779394A (zh) 一种水系锂(钠)离子电池混合负极材料
CN101262078A (zh) 可快速充电的锂离子电池及其制备方法
Stenzel et al. Database development and evaluation for techno-economic assessments of electrochemical energy storage systems
CN103378352A (zh) 锂离子电池正极极片及其制备方法
CN104900908A (zh) 一种具有高倍率充放电性能的锂离子电池
KR101444510B1 (ko) 고용량의 양극활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
CN102593539A (zh) 一种监控锂离子电池正负极电位的方法
CN101232094A (zh) 锂离子电池负极活性物质及其电池
CN102479947A (zh) 一种锂离子电池正极材料及其制备方法、以及一种锂离子电池
CN102427123A (zh) 锂离子二次电池及其正极片
CN103048623A (zh) 一种快速检测磷酸铁锂锂离子电池自放电率的方法
CN108767242A (zh) 一种可预锂化的锂离子启停电源及其制备方法
CN102694195A (zh) 一种便于电池管理系统管理的磷酸铁锂电池
CN105470473A (zh) 正极活性材料及二次电池
CN101901936B (zh) 一种新型铁锂电池制备方法
CN101232095A (zh) 锂离子电池正极活性物质及其电池
CN103378351A (zh) 电池正极极片及制备方法
CN105206868A (zh) 一种内燃机启动用锂离子二次电池
Cherry et al. Battery durability in electrified vehicle applications: a review of degradation mechanisms and durability testing
KR20130134949A (ko) 혼합 양극활물질 및 이를 포함하는 리튬이차전지
CN102544644B (zh) 由铅酸蓄电池单体与锂离子电池单体并联组成的复合电源
CN108539188A (zh) 一种液态金属纳米粒子的制备方法及锂离子电池的制备方法
CN104150542A (zh) 一种Cu2+,Co2+,Ag+掺杂氟化铁复合正极材料及制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120926