锂电池组存在的问题，限制了它替代铅酸电瓶的进程！

之前承诺，介绍一下自己设计的锂电池组，事情太多忙不过来，先把准备好的相关技术简单介绍一下。
电芯失衡，是限制了锂电池组优秀性能的重要原因，它会使整个电池组，因为个别电芯的特性下降，造成整个电池组容量损失，性能明显下降。
而电芯失衡的原因有很多，高低温，机械损伤，过充过放，动态内阻变化等等。
电芯出厂测试的都是静态内阻，不是全范围的动态内阻，而在产品使用环境中，动态内阻受很多因素变化，自身化学材料的工艺，是最大因素。即使同批次电芯的动态内阻也不一致，这个经验，是我浪费了很多电芯，花了大量的时间，才验证出来的结果。
国外工程师大约在十年前，发现了串联电芯的失衡问题，就改进了保护板，增加了用合金电阻放电的均衡功能，初步解决了失衡问题。
这几年的实际应用，逐步发现了放电均衡功能的2个局限性：
a）均衡电流大，能缓解失衡的问题，但合金电阻功率大成本高，消耗大量的电能为热量，还增加了电芯的环境温度。
b）均衡电流小，不能缓解失衡的问题，电芯依然会过充。
现在锂电池组里，最好的就是带有大均衡电流的保护板，普通的保护板都是小均衡电流的，最差的是没有均衡功能的保护板。
市场上销售也很聪明，不明确是放电电流，还是均衡电流，往往隐藏均衡电流数值。
这里讨论的合金电阻放电均衡，是充电时的均衡功能。现在也有了放电时的均衡功能，但均衡电流太小，成本太高，对于大电流放电电路，没有实际意义。最近两年，美国凌特公司推出了主动均衡电路方案，国内有人在尝试，也还在测试阶段，成本高。
我的锂电池组使用的技术，与他们都不一样。两年前开始测试的样品，也是充电时的均衡功能，但不是合金电阻放电。今年开始测试放电时的均衡功能。其实，有些大电流负载，比如，车和船的启动电机，放电要100-300A，这么大的放电电流，需要很大的均衡电流，均衡电路成本很高。只使用充电时均衡功能就可以了。
本人做技术的，文字功底差，会做不会说，下面是图片示意，拿出来大家交流。
有想用锂电池组超越外国人的厂家，可以找我，一起玩把大的！

后续呢？

界王神 发表于 2021-01-28 08:44
后续呢？

哈哈，实验室样品测试了三年，已进入工程样品阶段，实地测试中。

来自安卓APP客户端

技术大熊 发表于 2021-3-6 18:43
哈哈，实验室样品测试了三年，已进入工程样品阶段，实地测试中。

这个可是太多锂电池作为产品能源厂子的需求了……

技术大熊 发表于 2021-3-6 18:43
哈哈，实验室样品测试了三年，已进入工程样品阶段，实地测试中。

这个可是太多锂电池作为产品能源厂子的需求了……

3.7V是三元锂的标称电压吧？4V是满电电压，4.2V是它恒流充电电压吧？组12V电池组的话我一般做4串，4串三元锂的话组出来到了14.8V左右，看用在什么上面了，不是很精密的12V电器也可以用了，高个2V不会烧掉。如果按你说的只用3串组12V。那么按标称电压3.7V算，组好只有11.1V，根本不适合给12V的系统供电，因为很多12V的电器在这个电压已经开始低电压报警或者保护关机了。三元里跟磷酸铁锂一样，满电电压只能用5%至10%左右就回落到比较稳定的标准电压，标准电压一般可以坚持很久，90%至20%的曲线都很平，所以我认为要按标准电压来设计。
还有你说的要通过放电均衡系统来保护电池，我也认为没这个必要，毕竟现在锂电池成本越来越低，你搞这个放电均衡保护系统就鸡肋了。本来充电均衡也是一种保护，第一是为了把电芯都充满，首先保证续航。第二也是保护电芯不要过充，延长寿命。普通的保护板都有放电电流和电压的保护，不会让锂电池完全亏电。然后在下次充电的时候再次均衡，道理是一样的。如果在搞个放电均衡，那这个系统估计比电芯本身都贵了。锂电池的优点本来就是寿命长，耐操的东西。串并锂电池的时候尽量使用大容量单体，减少单体数量，这样就能有效减少电芯一致性的问题。还有现在的保护板都是实时监控每组电芯的电压和温度了，电压异常及时更换就好了，以后锂电电芯只会越来越便宜。

界王神 发表于 2021-03-07 02:23
这个可是太多锂电池作为产品能源厂子的需求了……

这个项目，理论上市场宽度很大。现在，只是理论验证实验完成，准备再做一年工程稳定试验，希望把前期可能出现的问题，都试验出来。简单稳定可靠，玩着才有意思！

来自安卓APP客户端

孤帆1980 发表于 2021-03-07 05:36
3.7V是三元锂的标称电压吧？4V是满电电压，4.2V是它恒流充电电压吧？组12V电池组的话我一般做4串，4串三元锂的话组出来到了14.8V左右，看用在什么上面了，不是很精密的12V电器也可以用了，高个2V不会烧掉。如果按你说的只用3串组12V。那么按标称电压3.7V算，组好只有11.1V，根本不适合给12V的系统供电，因为很多12V的电器在这个电压已经开始低电压报警或者保护关机了。三元里跟磷酸铁锂一样，满电电压只能用5%至10%左右就回落到比较稳定的标准电压，标准电压一般可以坚持很久，90%至20%的曲线都很平，所以我认为要按标准电压来设计。
还有你说的要通过放电均衡系统来保护电池，我也认为没这个必要，毕竟现在锂电池成本越来越低，你搞这个放电均衡保护系统就鸡肋了。本来充电均衡也是一种保护，第一是为了把电芯都充满，首先保证续航。第二也是保护电芯不要过充，延长寿命。普通的保护板都有放电电流和电压的保护，不会让锂电池完全亏电。然后在下次充电的时候再次均衡，道理是一样的。如果在搞个放电均衡，那这个系统估计比电芯本身都贵了。锂电池的优点本来就是寿命长，耐操的东西。串并锂电池的时候尽量使用大容量单体，减少单体数量，这样就能有效减少电芯一致性的问题。还有现在的保护板都是实时监控每组电芯的电压和温度了，电压异常及时更换就好了，以后锂电电芯只会越来越便宜。

几节电芯串联，不同类型电芯的使用，只是需求不同的不同方案，实验，示例也是一种需求，不一定适用于每个人的需求。
均衡电路，有很多人不使用，完全在于个人喜好。保护板的作用效果，每个人理解也不同，不必在意。
我的这个设计，是基于我多年的经验，自己想做的更好。玩的是技术深入，社会应用层面的事情，以后再考虑了

来自安卓APP客户端

孤帆1980 发表于 2021-3-7 05:36
3.7V是三元锂的标称电压吧？4V是满电电压，4.2V是它恒流充电电压吧？组12V电池组的话我一般做4串，4串三元 ...

特斯拉那种一大堆电芯堆起来的情况下，使用过程中少量电芯一致性差异过大时，对整体放电性能的影响可就大了，可用容量也下降明显。电芯再便宜，也不方便为了少量电芯做一次整体测量和更换吧……

界王神 发表于 2021-03-08 05:06
特斯拉那种一大堆电芯堆起来的情况下，使用过程中少量电芯一致性差异过大时，对整体放电性能的影响可就大了，可用容量也下降明显。电芯再便宜，也不方便为了少量电芯做一次整体测量和更换吧……

特斯拉的策略就是自己不做电池，直接选用最成熟的电池，如果不是松下电池质量还不错，它那么多18650堆在一起，肯定经常出问题了，特斯拉的灵魂不在于电池，而是车载系统。说实话，它的电池方案确实不科学。

来自安卓APP客户端

之前承诺，介绍一下自己设计的锂电池组，事情太多忙不过来，先把准备好的相关技术简单介绍一下。
电芯失衡，是限制了锂电池组优秀性能的重要原因，它会使整个电池组，因为个别电芯的特性下降，造成整个电池组容量损失，性能明显下降。
而电芯失衡的原因有很多，高低温，机械损伤，过充过放，动态内阻变化等等。
电芯出厂测试的都是静态内阻，不是全范围的动态内阻，而在产品使用环境中，动态内阻受很多因素变化，自身化学材料的工艺，是最大因素。即使同批次电芯的动态内阻也不一致，这个经验，是我浪费了很多电芯，花了大量的时间，才验证出来的结果。
国外工程师大约在十年前，发现了串联电芯的失衡问题，就改进了保护板，增加了用合金电阻放电的均衡功能，初步解决了失衡问题。
这几年的实际应用，逐步发现了放电均衡功能的2个局限性：
a）均衡电流大，能缓解失衡的问题，但合金电阻功率大成本高，消耗大量的电能为热量，还增加了电芯的环境温度。
b）均衡电流小，不能缓解失衡的问题，电芯依然会过充。
现在锂电池组里，最好的就是带有大均衡电流的保护板，普通的保护板都是小均衡电流的，最差的是没有均衡功能的保护板。
市场上销售也很聪明，不明确是放电电流，还是均衡电流，往往隐藏均衡电流数值。
这里讨论的合金电阻放电均衡，是充电时的均衡功能。现在也有了放电时的均衡功能，但均衡电流太小，成本太高，对于大电流放电电路，没有实际意义。最近两年，美国凌特公司推出了主动均衡电路方案，国内有人在尝试，也还在测试阶段，成本高。
我的锂电池组使用的技术，与他们都不一样。两年前开始测试的样品，也是充电时的均衡功能，但不是合金电阻放电。今年开始测试放电时的均衡功能。其实，有些大电流负载，比如，车和船的启动电机，放电要100-300A，这么大的放电电流，需要很大的均衡电流，均衡电路成本很高。只使用充电时均衡功能就可以了。
本人做技术的，文字功底差，会做不会说，下面是图片示意，拿出来大家交流。
有想用锂电池组超越外国人的厂家，可以找我，一起玩把大的！

后续呢？

界王神 发表于 2021-01-28 08:44
后续呢？

哈哈，实验室样品测试了三年，已进入工程样品阶段，实地测试中。

来自安卓APP客户端

技术大熊 发表于 2021-3-6 18:43
哈哈，实验室样品测试了三年，已进入工程样品阶段，实地测试中。

这个可是太多锂电池作为产品能源厂子的需求了……

技术大熊 发表于 2021-3-6 18:43
哈哈，实验室样品测试了三年，已进入工程样品阶段，实地测试中。

这个可是太多锂电池作为产品能源厂子的需求了……

3.7V是三元锂的标称电压吧？4V是满电电压，4.2V是它恒流充电电压吧？组12V电池组的话我一般做4串，4串三元锂的话组出来到了14.8V左右，看用在什么上面了，不是很精密的12V电器也可以用了，高个2V不会烧掉。如果按你说的只用3串组12V。那么按标称电压3.7V算，组好只有11.1V，根本不适合给12V的系统供电，因为很多12V的电器在这个电压已经开始低电压报警或者保护关机了。三元里跟磷酸铁锂一样，满电电压只能用5%至10%左右就回落到比较稳定的标准电压，标准电压一般可以坚持很久，90%至20%的曲线都很平，所以我认为要按标准电压来设计。
还有你说的要通过放电均衡系统来保护电池，我也认为没这个必要，毕竟现在锂电池成本越来越低，你搞这个放电均衡保护系统就鸡肋了。本来充电均衡也是一种保护，第一是为了把电芯都充满，首先保证续航。第二也是保护电芯不要过充，延长寿命。普通的保护板都有放电电流和电压的保护，不会让锂电池完全亏电。然后在下次充电的时候再次均衡，道理是一样的。如果在搞个放电均衡，那这个系统估计比电芯本身都贵了。锂电池的优点本来就是寿命长，耐操的东西。串并锂电池的时候尽量使用大容量单体，减少单体数量，这样就能有效减少电芯一致性的问题。还有现在的保护板都是实时监控每组电芯的电压和温度了，电压异常及时更换就好了，以后锂电电芯只会越来越便宜。

界王神 发表于 2021-03-07 02:23
这个可是太多锂电池作为产品能源厂子的需求了……

这个项目，理论上市场宽度很大。现在，只是理论验证实验完成，准备再做一年工程稳定试验，希望把前期可能出现的问题，都试验出来。简单稳定可靠，玩着才有意思！

来自安卓APP客户端

孤帆1980 发表于 2021-03-07 05:36
3.7V是三元锂的标称电压吧？4V是满电电压，4.2V是它恒流充电电压吧？组12V电池组的话我一般做4串，4串三元锂的话组出来到了14.8V左右，看用在什么上面了，不是很精密的12V电器也可以用了，高个2V不会烧掉。如果按你说的只用3串组12V。那么按标称电压3.7V算，组好只有11.1V，根本不适合给12V的系统供电，因为很多12V的电器在这个电压已经开始低电压报警或者保护关机了。三元里跟磷酸铁锂一样，满电电压只能用5%至10%左右就回落到比较稳定的标准电压，标准电压一般可以坚持很久，90%至20%的曲线都很平，所以我认为要按标准电压来设计。
还有你说的要通过放电均衡系统来保护电池，我也认为没这个必要，毕竟现在锂电池成本越来越低，你搞这个放电均衡保护系统就鸡肋了。本来充电均衡也是一种保护，第一是为了把电芯都充满，首先保证续航。第二也是保护电芯不要过充，延长寿命。普通的保护板都有放电电流和电压的保护，不会让锂电池完全亏电。然后在下次充电的时候再次均衡，道理是一样的。如果在搞个放电均衡，那这个系统估计比电芯本身都贵了。锂电池的优点本来就是寿命长，耐操的东西。串并锂电池的时候尽量使用大容量单体，减少单体数量，这样就能有效减少电芯一致性的问题。还有现在的保护板都是实时监控每组电芯的电压和温度了，电压异常及时更换就好了，以后锂电电芯只会越来越便宜。

几节电芯串联，不同类型电芯的使用，只是需求不同的不同方案，实验，示例也是一种需求，不一定适用于每个人的需求。
均衡电路，有很多人不使用，完全在于个人喜好。保护板的作用效果，每个人理解也不同，不必在意。
我的这个设计，是基于我多年的经验，自己想做的更好。玩的是技术深入，社会应用层面的事情，以后再考虑了

来自安卓APP客户端

孤帆1980 发表于 2021-3-7 05:36
3.7V是三元锂的标称电压吧？4V是满电电压，4.2V是它恒流充电电压吧？组12V电池组的话我一般做4串，4串三元 ...

特斯拉那种一大堆电芯堆起来的情况下，使用过程中少量电芯一致性差异过大时，对整体放电性能的影响可就大了，可用容量也下降明显。电芯再便宜，也不方便为了少量电芯做一次整体测量和更换吧……

界王神 发表于 2021-03-08 05:06
特斯拉那种一大堆电芯堆起来的情况下，使用过程中少量电芯一致性差异过大时，对整体放电性能的影响可就大了，可用容量也下降明显。电芯再便宜，也不方便为了少量电芯做一次整体测量和更换吧……

特斯拉的策略就是自己不做电池，直接选用最成熟的电池，如果不是松下电池质量还不错，它那么多18650堆在一起，肯定经常出问题了，特斯拉的灵魂不在于电池，而是车载系统。说实话，它的电池方案确实不科学。

来自安卓APP客户端