3.2 安全注意事项
内部过充电对电池安全的影响
➢ 过充电是指电池充满之后，再继续充电的行为。锂离子电池在过充电过程中，大量的锂从正极材料中脱离出来， 电池的电压和温度在很短的时间内快速升高，释放出大量的热，当电池达到一定电压时，电解质溶液就会发生氧 化分解反应，剧烈的化学反应放出大量的热量，可能会发生热失控现象，进而发生燃烧或爆炸的安全事故。
优点
缺点
①工序简单；②周期短； ③电池采购成本低；
①种类多；②状况不一致，无法了解电池包内部，检测 难；③管理系统无法直接使用，需重新开发；④ AC/DC/DC难以兼容；配套设备成本增加；⑤设备中间环 节增加，使用风险提高。
①工序较简单；②周期较 短；③成本较低；④投入 设备较少
①种类多；②模组状况不一致；③管理系统缺少主控部 分；④单体电池一致性差异大；⑤单体电池性能难以评 估；④DC/DC难以兼容；配套设备成本增加；⑤设备中 间环节增加，使用风险提高。
目前车用动力电池控制模箱绝大多数为充放电异口，因此难以实现一/二 次下电。
5.无法了解电池包内部
由于电池包完全密封，无法观察内部电芯是否有漏液，鼓包，连接松动 等问题。
2.3模组应用的分析
模组应用的优点：
工序较简单 -只需插件 模块，增加 包括控制
成本较低需做少量 设计，购 买物料
模组应 用优点
设备较少操作较复杂。 人员需较为
铅酸电池组寿命曲线
新磷酸铁锂电池组寿命曲线
梯次磷酸铁锂电池组寿命曲线
目录
二、梯级应用技术方案分析
2.1
梯级应用的三种方式
2.2
电池包直接应用的分析
2.3
模组应用的分析
2.4
拆解单体成组利用的分析
2.5
三种应用方式的比较
2.1 梯级应用的三种方式
380V85Ah
48V AC/DC/DC
模组应用
380V/85Ah+48V AC/DC/DC直接使用
体积小 重量轻 温度适应性宽 循环寿命多 放电能力好 建设维护要求高
磷酸铁锂电池特点
体积大 重量高 温度适应性窄 循环寿命少 放电能力弱 维护简单
铅酸电池工作原理特点
1.3 磷酸铁锂与铅酸电池组应用对比
循环寿命要求
铅酸电池组≥100 新磷酸铁锂电池组≥850 梯级利用电池组≥400
2.状况不一致 每个电池包退下的容量、性能存在差异，形成批量标准较难。
可靠 程度
3.原装管理系统不一致
前期车辆市场没有形成统一标准，需根据每款电池包原协议，做对应的
协议控制策略更改。车辆动力电池策略为充放电互锁，所以原有高压回
路无法满足充电保护---正常充放电---放电保护，三者之间的无缝切换。
4.AC/DC/DC难以兼容
梯级磷酸铁锂电池应用技术
目录
一、通信用电池组应用分析 二、梯级应用技术方案分析 三、梯级电池的应用 四、梯级电池的质量把控及其他
目录
一、通信用电池组应用分析
1.1 磷酸铁锂锂电离池子与电铅池酸的电分池类使用特点分析 1.2 铁锂与铅酸电池应用分析
1.1 常规电池应用领域分类
• 交通动力
电动车……（商用车、乘用车等，容量有冗余） 工具车……（叉车、物流车、低速车等，容量有冗余）
4.1 梯级电池的质量把控依据及方式
梯级磷酸铁锂电池性能指标要求：
•单体要求 • 电池组内的单体电芯应为同一厂家生产、化学成分相同、结构相同、规格尺寸相同的 产品； • 所使用的梯级磷酸铁锂单体电芯电池容量需达到电池初始标称容量的70%，所使用的梯 级钛酸锂单体电芯电池容量需达到电池初始标称容量的75%； • 磷酸铁锂电池组应采用16 只电池单只串联的方式，钛酸锂电芯电池组应采用22 只电池 单只串联的方式； • 当每只电池采用多只单体电芯并联组成方式时，并联电芯数量不宜大于8只； • 单只电芯初始标称容量≤10Ah，梯级锂电池成组容量不宜大于50Ah； • 单只电芯初始标称容量≤20Ah，梯级成组容量不宜大于100Ah； • 单只电芯初始标称容量＜50Ah，梯级成组容量不宜大于300Ah。
100\120
50\100\150\200
25\50\100\150\200
50\100\150
50\60\90\100
50\100
梯级电池是二次利用，没 有任何厂家可以生产全系 列产品，容量规格也并不 标准；
即使相同容量的电池由于 其组成的单体电芯差异极 大，体积、重量及尺寸也 会存在较大差别；
容量 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300
3.1 梯级电池的应用
序号
厂家
1 深圳市比亚迪锂电池有限公司 2 深圳康普盾科技股份有限公司 3 深圳博磊达新能源科技有限公司 4 深圳市伟创源科技有限公司 5 江苏塔菲尔新能源科技股份有限公司 6 江苏中天科技股份有限公司 7 江苏华富储能新技术有限公司
电池包直接应用
利用模组进行应用
模组应用
拆解单体成组应用
单体应用
2.2电池包直接应用的分析
直接应用的优点：
工序简单 -不需要
拆解
成本低无需重新 设计，购 买物料
直接应 用的优
点
周期短不需要进 行重新的
加工
设备少操作简单
直接应用的难点： 1.种类繁多
形状各异、接口定义、位置及电压平台容量等都不一致。
安全 风险
使用温度-5℃-45℃
放电能力 40%-70%
87%
备注 锂电池只需定时补电
对电池性能损害很大
3.2 安全注意事项
外部短路对电池安全的影响 ➢ 锂离子电池在使用过程中，可能在电池运输过程中、电池组线路老化和振动、碰撞等情况下发生外部短
路的情况。发生外部短路时，电池处于持续大电流放电状态下，内部温度快速上升，可能造成电池失效 ，严重时会导致电池的热失控。 外部高低温对电池安全的影响 ➢ 低温性能：在低温环境下，锂离子电池的容量急剧降低，电池内阻增大，在电池充放电时负极材料析出 金属单体锂，形成锂枝晶，随着在低温下循环次数的不断增加，锂枝晶的范围不断扩大，有可能会刺穿 电池内部的正负极，使电池发生内部短路现象，导致电芯熔化，电池着火和爆炸等安全问题。 ➢ 高温性能：在高温环境下，高于55℃时锂离子电池的容量衰减速率加快，电池寿命减少。当电池内部 温度大于90℃时，固体电解质界面膜发生分解，加速了负极材料与电解质溶液之间的化学反应，将导 致电池热失控的发生。
容量 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
电压 51.2V 51.2V 51.2V 51.2V 51.2V 51.2V 51.2V 51.2V 51.2V 51.2V
容量 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
电压 51.2V 51.2V 51.2V 51.2V 51.2V 51.2V 51.2V 51.2V 51.2V 51.2V
①电池性能可控；②通讯 ①厂家的逆向工程能力弱，具备拆解工艺的企业少；② 接口统一；③使用风险低； 周期较长；③成本较高； ④适用于规模化生产
目前梯级电池市场存量小；2012-2013年整车市场当时并未推动标准化，电池箱、电池模组五 花八门；品质不可控；
采用拆解单体成组利用的模式。
目录
三、梯级电池的应用
2.通信接口统一 采用标准板管理系统，易于运维的使用管理及维护。
3.单体一致性好 通过重新分选，提升成品电池组的充放电能力，提高电池组利 用率。
4.排除安全隐患 排除电池隐患，通过重新拆解，分容，对电芯进行重新评估，排 除电池组的安全隐患。
5.便于规模化生产 电池组的规模化拆解利用，产生规模效应。产品的品质性能及 成本得以最大优化。
8 江苏欧力特能源科技有限公司
9 合肥国轩储能科技有限公司 10 力神动力电池系统有限公司 11 江门市朗达集团有限公司 12 新乡市奇鑫电源材料有限责任公司 13 中航锂电（洛阳）有限公司 14 哈尔滨光宇电源股份有限公司 15 深圳市沃特玛电池有限公司
可提供梯次磷酸铁锂电池容量规格 可提供梯次钛酸锂电
• 电力储能
太阳能/风能电力储（大规模串并联，管控复杂，容量冗余度高） 分布式或家庭储能 （国外已开展部分应用，国内未来市场的发展方向，容量有冗余） 充电桩…… 太阳能路灯、 起动电源、电动工具、电动玩具……
• 移动通信
基站应急备电 通信基站48V备用电源系统（需求明确，具有一定规模，容量无冗余）
1.2 磷酸铁锂电池与铅酸电池使用特点分析
目录
四、梯级电池的质量把控及其他
4.1 梯级电池的质量把控依据及方式
4.2
特殊场景说明
4.1 梯级电池的质量把控依据及方式
1. 依托通信行业的原有标准及铁塔制定的企业标准； 2. 在电池的商务技术规范书中明确规定了产品要求和出厂检测要求； 3. 厂家对出厂产品依据标准和技术规范书进行品控，并提供出厂检验合格证书； 4. 能源创新中心对到货产品随时抽检，确保到货质量。
内部过放电对电池安全的影响
➢ 锂离子电池过放电是指在放电过程中，放电电压超过电池额定放电截止电压。电池过放电可能会导致电池容量 的衰减，电池发生内短路，电池温度出现异常出现热失控等安全问题。
3.2 安全注意事项
➢ 总结如下：
1. 安全运输和储运（防止震动、碰撞造成短路）； 2. 加强培训，规范建设和维护（安装要规范，定期补充电）； 3. 合理使用温度调节设备（尽量避免电池在高于40℃，或低于0℃的环境下工作，尤其是 零下10 ℃ 的环境）； 4. 做好限流控制，加强动环监控力度（对电池的充放电电流进行限制，加强电流、电压 、电池温度、环境温度的监控）； 5. 增设一定的消防设施（如灭火沙包）。
3.1
梯级电池的应用