電動車電池壽命的長短，與使用習(xí)慣有很大的關(guān)系。鉛酸蓄電池沒有記憶，至所以容量快速減少主要是蓄電池硫化和失水、虧電等一些原因，蓄電池最怕的就是虧電欠壓，蓄電池常虧電，電池極板極易受傷，現(xiàn)實中高達(dá)70%的電動車電池容量減少電極板被放電時的強(qiáng)電流（啟動電流）拉傷所致（電摩尤其明顯），電極板拉傷屬于電池物理損傷，這種損傷無法修復(fù)。因此天天用車、天天充電，保證蓄電池隨時有充足的電壓就成為必然。

用戶普遍以為，免維護(hù)蓄電池不用加水，其實這種說法是錯誤的。免維護(hù)蓄電池在充電和大電流放電過程中會產(chǎn)生熱量，有熱量就會有水分蒸發(fā)，盡管水蒸發(fā)的過程十分緩慢，但時間一長，累計水蒸發(fā)的量就不容小視。因此每6個月左右應(yīng)該給蓄電池補(bǔ)水一次，這樣蓄電池的使用壽命才會延長。電動車啟動電流很大，尤其是大功率電機(jī)的電摩，啟動電流更大。大電流很傷蓄電池極板，最好的方法就是在啟動前象騎自行車一樣的騎行后，再啟動電動車電源。當(dāng)然很多電摩沒有騎行裝置，這就沒有辦法了。

蓄電池在使用了一段時間后必然會有一些活性物質(zhì)下沉，如果活性物質(zhì)不及時激活，勢必會對蓄電池的容量造成一些影響，因此，在經(jīng)常使用電動車的時候，要做到每季對蓄電池深度放電一次。另外新電池充電過程一般都是6-8個小時，充滿電后充電器會亮綠燈，如果充電時間過長就要檢查充電器電壓保護(hù)裝置是否壞損，如果壞損就需要及時的調(diào)換充電器，否則極易充壞蓄電池。另外，充電器不要購買快速的充電器，快速充電同樣對蓄電池極板有傷害。長期不使用蓄電池時每月至少要給蓄電池充電一次這樣做的目的就是防止蓄電池放置時間過長而引起蓄電池硫化和虧電。

防止蓄電池爆曬爆曬會使電池溫度升高，因此要注意。盡早使用電瓶保護(hù)器電瓶保護(hù)器也就是脈沖發(fā)生器，因脈沖不間斷的消除電瓶硫化，使極板始終保持潔凈，從而達(dá)到延長電瓶使用壽命的效果，但對大電流損傷電池極板作用不大。

對于鋰離子電池包制造商來說，針對電池供電系統(tǒng)構(gòu)建安全且可靠的產(chǎn)品是至關(guān)重要的。電池包中的電池管理電路可以監(jiān)控鋰離子電池的運行狀態(tài)，包括了電池阻抗、溫度、單元電壓、充電和放電電流以及充電狀態(tài)等，以為系統(tǒng)提供詳細(xì)的剩余運轉(zhuǎn)時間和電池健康狀況信息，確保系統(tǒng)作出正確的決策。此外，為了改進(jìn)電池的安全性能，即使只有一種故障發(fā)生，例如過電流、短路、單元和電池包的電壓過高、溫度過高等，系統(tǒng)也會關(guān)閉兩個和鋰離子電池串聯(lián)的背靠背（back-to-back）保護(hù)MOSFET，將電池單元斷開。基于阻抗跟蹤技術(shù)的電池管理單元（BMU）會在整個電池使用周期內(nèi)監(jiān)控單元阻抗和電壓失衡，并有可能檢測電池的微小短路（micro-short），防止電池單元造成火災(zāi)乃至爆炸。

鋰離子電池安全

過高的工作溫度將加速電池的老化，并可能導(dǎo)致鋰離子電池包的熱失控（thermalrun-away）及爆炸。對于鋰離子電池高度活性化的含能材料來說，這一點是備受關(guān)注的。大電流的過度充電及短路都有可能造成電池溫度的快速上升。鋰離子電池過度充電期間，活躍得金屬鋰沉積在電池的正極，其材料極大的增加了爆炸的危險性，因為鋰將有可能與多種材料起反應(yīng)而爆炸，包括了電解液及陰極材料。例如，鋰/碳插層混合物（intercalatedcompound）與水發(fā)生反應(yīng)，并釋放出氫氣，氫氣有可能被反應(yīng)放熱所引燃。陰極材料，諸如LiCoO2，在溫度超過175℃的熱失控溫度限（4.3V單元電壓）時，也將開始與電解液發(fā)生反應(yīng)。

鋰離子電池使用很薄的微孔膜（micro-porousfilm）材料，例如聚烯烴，進(jìn)行電池正負(fù)極的電子隔離，因為此類材料具有卓越的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性以及可接受的價格。聚烯烴的熔點范圍較低，為135℃至165℃，使得聚烯烴適用于作為熱保險（fuse）材料。隨著溫度的升高并達(dá)到聚合體的熔點，材料的多孔性將失效，其目的是使得鋰離子無法在電極之間流動，從而關(guān)斷電池。同時，熱敏陶瓷（PCT）設(shè)備以及安全排出口（safetyvent）為鋰離子電池提供了額外的保護(hù)。電池的外殼，一般作為負(fù)極接線端，通常為典型的鍍鎳金屬板。在殼體密封的情況下，金屬微粒將可能污染電池的內(nèi)部。隨著時間的推移，微粒有可能遷移至隔離器，并使得電池陽極與陰極之間的絕緣層老化。而陽極與陰極之間的微小短路將允許電子肆意的流動，并最終使電池失效。絕大多數(shù)情況下，此類失效等同于電池?zé)o法供電且功能完全終止。在少數(shù)情況下，電池有可能過熱、熔斷、著火乃至爆炸。這就是近期所報道的電池故障的主要根源，并使得眾多的廠商不得不將其產(chǎn)品召回。

電池管理單元（BMU）以及電池保護(hù)

電池材料的不斷開發(fā)提升了熱失控的上限溫度。另一方面，雖然電池必須通過嚴(yán)格的UL安全測試，例如UL1642，但提供正確的充電狀態(tài)并很好的應(yīng)對多種有可能出現(xiàn)的電子原件故障仍然是系統(tǒng)設(shè)計人員的職責(zé)所在。過電壓、過電流、短路、過熱狀態(tài)以及外部分立元件的故障都有可能引起電池突變的失效。這就意味著需要采取多重的保護(hù)——在同一電池包內(nèi)具有至少兩個獨立的保護(hù)電路或機(jī)制。同時，還希望具備用于檢測電池內(nèi)部微小短路的電子電路以避免電池故障。

電量計電路設(shè)計用于精確的指示可用的鋰離子電池電量。該電路獨特的算法允許實時的追蹤電池包的蓄電量變化、電池阻抗、電壓、電流、溫度以及其它電路信息。電量計自動的計算充電及放電的速率、自放電以及電池單元老化，在電池使用壽命期限內(nèi)實現(xiàn)了高精度的電量計量。例如，一系列專利的阻抗追蹤電量計，包括bq20z70，bq20z80以及bq20z90，均可在電池壽命期限內(nèi)提供高達(dá)1%精度的計量。單個熱敏電阻被用于監(jiān)測鋰離子電池的溫度，以實現(xiàn)電池單元的過熱保護(hù)，并用于充電及放電限定。例如，電池單元一般不允許在低于0℃或高于45℃的溫度范圍內(nèi)充電，且不允許在電池單元溫度高于65℃時放電。如檢測到過電壓、過電流或過熱狀態(tài)，電量計IC將指令控制AFE關(guān)閉充電及放電MOSFETQ1及Q2。當(dāng)檢測到電池欠壓（under-voltage）狀態(tài)時，則將指令控制AFE關(guān)閉放電MOSFETQ2，且同時保持充電MOSFET開啟，以允許電池充電。

AFE的主要任務(wù)是對過載、短路的檢測，并保護(hù)充電及放電MOSFET、電池單元以及其它線路上的元件，避免過電流狀態(tài)。過載檢測用于檢測電池放電流向上的過電流（OC），同時，短路（SC）檢測用于檢測充電及放電流向上的過電流。AFE電路的過載和短路限定以及延遲時間均可通過電量計數(shù)據(jù)閃存編程設(shè)定。當(dāng)檢測到過載或短路狀態(tài)，且達(dá)到了程序設(shè)定的延遲時間，則充電及放電MOSFETQ1及Q2將被關(guān)閉，詳細(xì)的狀態(tài)信息將存儲于AFE的狀態(tài)寄存器，從而電量計可讀取并調(diào)查導(dǎo)致故障的原因。

對于計量2、3或4個鋰離子電池包的電量計芯片集解決方案來說，AFE起了很重要的作用。AFE提供了所需的所有高壓接口以及硬件電流保護(hù)特性。所提供的I2C兼容接口允許電量計訪問AFE寄存器并配置AFE的保護(hù)特性。AFE還集成了電池單元平衡控制。多數(shù)情況下，在多單元電池包中，每個獨立電池單元的電荷狀態(tài)（SOC）彼此不同，從而導(dǎo)致了不平衡單元間的電壓差別。AFE針對每一的電池單元整合了旁通通路。此類旁通通路可用于降低至每一單元的充電電流，從而為電池單元充電期間的SOC平衡提供了條件?；谧杩棺粉欕娏坑媽γ恳浑姵貑卧瘜W(xué)電荷狀態(tài)的確定，可在需要單元平衡時做出正確的決策。

據(jù)報道，電池內(nèi)部的微小短路也是導(dǎo)致近期多起電池召回的主要原因。如何檢測電池內(nèi)部的微小短路并防止電池著火乃至爆炸呢？外殼封閉處理過程中，金屬微粒及其它雜質(zhì)有可能污染電池內(nèi)部，從而引起電池內(nèi)部的微小短路。內(nèi)部的微小短路將極大地增加電池的自放電速率，使得開路電壓較之正常狀態(tài)下的電池單元有所降低。阻抗追蹤電量計監(jiān)測開路電壓，并從而檢測電池單元的非均衡性——當(dāng)不同電池單元的開路電壓差異超過預(yù)先設(shè)置的限定值。當(dāng)出現(xiàn)此類失效時，將產(chǎn)生永久性失效的告警并斷開MOSFET，化學(xué)保險絲也可配置為熔斷。上述行為將使得電池包無法作為供電源并因此屏蔽了電池包內(nèi)部的微小短路電池單元，從而防止了災(zāi)害的發(fā)生。

小結(jié)

電池管理單元對于確保終端用戶的安全性是至關(guān)重要的。強(qiáng)健的多極保護(hù)——過電壓、過電流、過熱、電池單元非均衡以及MOSFET失效監(jiān)測，極大地改善了電池包的安全性。通過監(jiān)測電池單元的開環(huán)電壓，阻抗追蹤技術(shù)可檢測電池內(nèi)部的微小短路，并進(jìn)而永久性的失效電池，確保了終端用戶的安全。