NESY046 December   2022 BQ79731-Q1

 

  1.   摘要
  2.   Authors
  3.   3
  4.   BMS 的運作原理和業界趨勢
  5.   新的電池化學物質
  6.   無線 BMS
  7.   電池容量和電池健康狀態的進階評估
  8.   詳細了解電池監控單元 (CSU)
  9.   傳統與智能電池接線盒 (BJB)
  10.   詳細了解 BJB
  11.   詳細了解電池控制單元 (BCU)
  12.   建立完整的電池測試環境生態系統
  13.   結論
  14.   其它資源

新的電池化學物質

鋰離子可用於指稱多種化學物質;然而,其最終還是由以金屬氧化物陰極和石墨陽極之充電和放電反應為基礎的電池所構成。其中兩種較受歡迎的鋰離子化學物質是鎳錳鈷 (NMC) 和磷酸鐵鋰 (LFP)。

NMC 是主流的化學物質,因為其具備優異的能源密度,而能源密度會直接影響行駛距離。然而,近年來對鎳和鈷的需求激增,因此汽車製造商開始採行策略以避開動盪的市場。鎳和鈷也很稀少,而且難以從土中提煉。

雖然 LFP 仍是較少採用的化學物質,且能量密度較低,但具有顯著優勢。LFP 不含昂貴且稀有的鎳和鈷元素,因此成本較低。它也適合較長的循環壽命,因此使用壽命會更長。相較於含鎳和鈷的電池,LFP 電池也更為穩定,且較不容易起火,因此所需的保護措施也較少。

因此在大量生產的汽車市場區隔中,LFP 可能會成為主要的化學物質,因為在該市場區隔中,可購性、安全性或環保 (不使用鈷和鎳) 比行駛距離更為重要。LFP 需要極準確的電池監控技術,因為其呈現的放電曲線非常平緩。請閱讀以下文章,了解先進半導體如何實現適用於新型和新興電池化學物質的 BMS 架構:BMS 的未來願景是什麼?更安全、更平價的電動車

在此同時,部分供應商正在調查如何使用成本更低的鈉離子電池,以與 LFP 競爭。

固態電池與使用液體電解質的傳統鋰離子電池不同,固態電池會使用由玻璃、陶瓷、固態聚合物或亞硫酸鹽構成的固態電解質,因而得名。有鑑於固態電池固有的性能優勢,多家汽車製造商正著手研究固態電池,前述優勢包含:更佳的能源密度;更高的可靠性和老化特性;大幅加快的充電速度;以及或許最更重要的是更高的安全性。在高溫下,液體電解質會變得易燃。固態電解質可提供更高的熱穩定性,進而限制發生火災或爆炸的風險。