48V60Ah铁路客车用锂离子蓄电池组的研发
矿用救生舱锂离子蓄电池后备电源系统研制
推 广技 术
系统 的智能 化工 作 。 电池 管 理 系统 通 过检 测 单体 电池与 热 、 电相 关数 据 ， 对 电池组 进 行充 放 电管 理 。 当 电池 充 满后 ， 自动 切 断充 电 回路 ，进 入 后备 状 态 。 当电池 电压 低 于 充 电门 限后 ， 自动 接 通 充 电 回路 ，对 电池 充 电 。当发 生过 电压 、 欠 电压 、过 电流 ，超 温 及通 信 等故 障 时 ，管理 系 统根 据 故障 类 别做 相
图１系统结构图 隔爆外壳采用三腔结构 ，分别是电池腔 、控制腔、接 线 腔 ，各腔 之 间互 相密 封 隔爆 ，电气连 接 通过 过腔 接 线端
子 实现 。 锂 离子 蓄 电池 组采 用 ８ 只能 量 密 度 高 、安 全 性 能 高 的 ３ ． ２ Ｖ／ ６ ０ Ａｈ 磷 酸铁 锂蓄 电池 组成 ２ ４ Ｖ／ ６ ０ Ａｈ电池 组 。 电池
增 长 阶段 。 该 文 简述 了一 种 矿 用救 生舱 锂 离子 蓄 电池 后 备 电源 系统 的 设 计 ，
对 其 组成 、原 理 进 行 了介 绍 。
关键词
后 备 电源 系统 ；锂 离子 ；救 生 舱
Ｄ Ｏｌ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ｉ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ － ８ ９ ７ ２ ． ２ ０ １ ３ ． ２ ４ ． ０ ５ ０
邹 海曙 杨继 承 沈 小进 陈伟 曹长 云
江 苏春 兰 清 洁 能 源研 究 院有 限公 司 ，江 苏 泰 州 ２ ２ ５ ５ ０ ０
邹海曙
摘要 随着 国家建 设煤矿 井下安全避 险 “ 六大 系统”政 策的推广 ，鼓励 新能源 电池 在 煤矿 领 域 的应 用。矿 用救 生舱 锂 离子 蓄 电池后 备 电源 系统 的 需 求 进 入 快 速
铁道客车DC48V绝缘监测装置暂行技术条件
48V 直流 分类 报警 漏电 客车
6 技术要求
6.1 基本要求
6.1.1 产品应符合本技术条件及按规定程序批准的图样和技术文件。 6.1.2 同一型号的装置，应保证外形尺寸、安装尺寸和电气布线的一致性。 6.1.3 元器件安装应牢固，布置应整齐，美观、便于观察、检修。 6.1.4 产品中的元器件，应尽可能采用标准件；紧固件应采用标准件，保证通用互换性能。 6.1.5 电气元器件焊接牢固，焊点周围平整光滑，无虚焊、脱焊，相邻焊点不应相碰。 6.1.6 电线电缆压接应牢固、可靠。 6.1.7 布线应符合 TB/T 1759 的规定。内部配线符合 TJ/CL 254-2013 的规定，其他非金属材料应符合 TB/T 2702-1996 的规定。 6.1.8 装置的金属表面处理应符合各车美工技术条件。
I
铁道客车 DC48V 绝缘监测装置暂行技术条件 8 检验规则 ............................................................................ 6
锂原电池的研究与发展
锂原电池的研究与发展目录1. 内容概述 (3)1.1 锂原电池的定义和分类 (4)1.2 锂原电池的重要性 (5)1.3 研究与发展背景 (6)2. 锂原电池的工作原理 (7)2.1 电极反应机理 (8)2.2 电解质类型和特性 (9)2.3 隔膜材料及其功能 (10)3. 锂原电池的组成材料 (11)3.1 电极材料的选择与研究 (13)3.2 电解质和盐的种类与性能 (15)3.3 集流体材料 (16)3.4 其他辅助材料 (17)4. 锂原电池的制备工艺 (19)4.1 正负极材料制备 (20)4.2 电池组装技术和设备 (22)4.3 电池涂层与保护层 (23)5. 锂原电池的关键技术 (23)5.1 电池性能优化 (25)5.2 循环稳定性和安全性 (27)5.3 改善电池能量密度和功率密度 (28)6. 锂原电池的应用领域 (29)6.1 消费电子产品 (30)6.2 电动交通工具 (31)6.3 能源储存和移动电源 (33)6.4 其他特殊应用 (34)7. 锂原电池的未来发展趋势 (35)7.1 高能量密度和高安全性 (36)7.2 成本的降低与回收利用 (37)7.3 环保与可持续发展 (39)8. 国际前沿研究动态 (40)8.1 新型电极材料的开发 (41)8.2 电池设计与纳米技术 (42)8.3 化学储能系统的集成 (43)9. 锂原电池的安全问题及对策 (45)9.1 电池热失控机理 (46)9.2 安全性能测试与评估 (47)9.3 安全设计与防护措施 (48)10. 锂原电池的环保问题与可持续性 (50)10.1 锂矿资源的开采与环境影响 (51)10.2 废旧电池的回收与处理 (53)10.3 电池材料的可回收性和可循环性 (54)11. 结论与展望 (55)11.1 总结锂原电池的发展成就 (57)11.2 面临的挑战与未来发展方向 (59)11.3 研究工作的意义与价值 (60)1. 内容概述随着电子设备和便携式技术的快速发展，对高性能电池的需求日益增长。
别克君越48v轻混系统工作原理
别克君越48v轻混系统工作原理别克君越48V轻混系统工作原理随着环境问题的日益严重以及能源紧缺的形势，汽车行业也在积极寻求可持续发展的解决方案。
而48V轻混系统就是其中一种被广泛应用的技术。
本文将以别克君越48V轻混系统为例，详细介绍其工作原理。
我们需要了解48V轻混系统的基本组成。
该系统主要包括一个48V 的锂离子电池组、一个电机发电机单元、一个48V DC-DC变换器以及与发动机和传动系统相连接的配套设备。
在别克君越48V轻混系统中，锂离子电池组是整个系统的核心部件。
它通过储存电能的方式，在车辆行驶过程中为驾驶员提供额外的动力支持。
同时，该电池组还能够通过回收制动能量进行充电，提高能源利用效率。
电机发电机单元是48V轻混系统的另一个重要组成部分。
它既可以作为发电机，将发动机的动力转化为电能储存在电池组中，也可以作为电动机，为发动机提供辅助动力。
在汽车行驶过程中，当车辆需要加速或爬坡时，电机发电机单元会通过电池组向发动机提供额外的动力，提高动力输出效率。
而在减速或制动时，电机发电机单元则会将制动能量转化为电能储存在电池组中。
48V DC-DC变换器在48V轻混系统中起到了关键作用。
它主要负责将48V的电压转换为12V的电压，以满足车辆其他电气设备的供电需求。
通过降低电压，48V DC-DC变换器能够减少能源的消耗，提高整体能效。
在别克君越48V轻混系统中，配套设备如空调压缩机、电动助力转向系统等也与发动机和传动系统相连接。
这些设备通过与电机发电机单元的协同工作，实现能量的回收和再利用，进一步提高车辆的燃油经济性和环境友好性。
总体来说，别克君越48V轻混系统的工作原理可以概括为：在车辆行驶过程中，通过电机发电机单元将发动机的动力转化为电能存储在锂离子电池组中，同时向发动机提供额外的动力支持；而在制动过程中，电机发电机单元则将制动能量转化为电能储存在电池组中。
通过这样的循环工作，能够提高车辆的燃油经济性和动力输出效率，减少对环境的影响。
光伏储能50KW用铁锂电池48V1000AH方案V1.0
充电器工作可激
活
放电过流保护电流 1 60±3 (A)
过流保护
放电过流检测延时时 1.0±0.5(s) 间1 放电过流保护电流 2 65±3 (A) 放电过流检测延时时 100±50(ms)
保护状态禁止充
放电，断开负载 后放可解除
间2
充电电流保护
52(A)
最大持续电流 最大持续放电电流 50 (A)
65±3 (℃) -10±3 (℃)
充电低温恢复
-1±3 (℃)
放电低温保护
-25±3 (℃)
放电低温恢复
-20±3 (℃)
电池均衡
均衡开启电压 均衡开启压差
3.45 (V) 20 (mV)
通信功能 具 RS232、RS485 接口各一个，可与上位机进行通信和控制，
中宇锂电能源股份有限公司
详见附页
（图二 LJY-LD-P200X 结构）
5 组 LJY-LD-P200X 电池模块之间用 RS485 通讯，电脑与电池组之间用
RS232 通讯。软件界面见图三所示。
中宇锂电能源股份有限公司
（图三软件界面）
2、电池模块参数
项目 型号 标称容量 标称电压 重量 尺寸 BMS 工作电压范围 充电电压 充电电流 放电电流 标准充电电流 标准放电电流 3.15 充电温度 3.16 放电温度
短路保护电流
80±4 (A)
短路保护
保护条件 检测延时时间
负载短路 ≤500 (us)
保护解除条件
断开负载
工作时电路内部消耗 ≤20 (mA) BMS 消耗电流
休眠时电路内部消耗 ≤350 (uA)
充电高温保护
65±3 (℃)
充电高温恢复
客车制动系统48V防寒解冻装置的研制与应用
紧急 阀 电热 套
适应气 温 ： １℃～ ４ ￣ 一０ ５Ｃ 功耗 ：３５Ｗ～ ５ ｌ． ３ Ｗ
图 １ 客 车制动 系统 防寒解 冻装 置 电路简 图
解冻 时 间 ：０ ｉ， 可 连续 通 电 ４ ｍｎ并
使用
体冬季 冻结故 障 的发生 。客车 蓄 电池基本 保证 电流 为 ３Ａ， 于 ３Ａ时客 车 电源 控制 箱就会 停止 电流输 出 ， ５ 低 ５
旦 ・太原 铁 道 科 技
客 车 制 动 系统 ４ Ｖ 防寒 解 冻 装 置 的研 制 与 应 用 ８
客 车制 动 系统 ４ ７ 防寒 解 冻装 置 ８
的研 制 与应 用
成保 心 ： 太原 铁 路 局 科 研 所
摘
要： 针对普通客 车制动 系统冬季 出现的冻结故障 ， 用较 为 应
障体 内 多有 积 水 、 冰 ； 障 多为 缓 解 不 良 、 非 常 ； 结 故 起 故 障处 理 多采 用 往 阀体 上 浇热 水 使 阀体 升 温 的办 法 ； 积水 、结 冰造 成 的故 障多 发 生 在 靠 近 列 车 尾 部 的车
至 ２０ ０ ７年 底 ，北 方 地 区某 车 辆段 共发 生 制 动故 障 ２ ０ 起 ， 中 因空气制 动 系统 内水 汽冻 结造 成 的就 多 达 １ 其 ５
寿 命 ， 响 客车 的使 用效 率 ， 影 延长 了作 业 时间 。
目前 ， 内铁路 客 车 在 制动 系 统 防寒 解冻 方 面还 国
３ 运 行试 验
为 了验证 该装 置 的使用 效果 ，０ ７年 １ １ ２０ 月 ５日～ 客 车长 时 间 不发 电工 作 ，也 不 会 造 成 客 车 蓄 电池 亏
48v 动力电池 用途
48v 动力电池用途
48V动力电池主要用于各种便携式设备，如手机、平板电脑、笔记本电脑、数码相机等。
此外，它还可以用于各种小型电子设备，如MP3播放器、电
子书籍、智能手表等。
在家庭中，48V锂电池被应用于两类主要设备：日常生活中的小型电器，如台灯、报警器、闹钟等；备用电源，如紧急灯、手电筒、应急电源等。
此外，随着科技的发展和人们生活水平的提高，48V锂电池也被逐渐应用于更多领域，例如摄像头、监控摄像机、GPS导航仪等。
在工业领域中，48V锂电池的应用更是广泛，包括风能、太阳能、轨道交通、光伏发电、电力系统、物流系统等领域。
总的来说，48V锂电池具有较高的能量密度和大的放电量，因此在各种电子产品中得到了广泛的应用。
锂离子电池的应用详解
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20
• 随着“老一代”可充电池(如Cd/Ni)的逐步 • 淘汰,新兴的锂离子电池在性能上不断 • 提高以及成本的不断降低,可进一步推动 • 便携式电器产业、
• EV(HEV)产业的发展和在军事装备应 用中的扩展。可以断定,锂离子电池必 将成为所有可充电池中的佼佼者！
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21
The end
池为首选电源外,其他装备均可采用锂离 子电
池作电源。
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18
•
• 在航天事业中,锂离子电池同太阳能电池联合组 成供电电源,从其具有的性能特性看(如自放电率 小、无记忆效应、比能量大、循环寿命长等),这 个电源将比原用Cd-Ni电池或Zn-Ag2O电池组 成的联合供电电源要优越得多。特别是从小型化、
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8
• 为扶持EV车用电池(主要是锂离子
• 电池)的研制,先后投资2.6亿美元,
• 其中向美国SAFT公司投资1180
• 万美元,用以开发锂离子电池,向加拿大魁北克公 司投入8500万美元,用以开发锂离子电池和锂聚 合物电池;另外,还向美国Duracell及其合作伙伴 德国Varta公司投入了1450万美元,开发以 LiMn2O4为正极的锂离子动力电池。日本政府 投资了1亿美元,并制定了一项叫做LIBES的计划, 开发用于EV车。
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9
德固赛正致力于开发新材料以应用于锂离子电池生 产，从而使起动电池仅重2.5千克。目前，这一 新型电池已在标准严苛的赛车场上亮相，应用于 英国莲花汽车公司的新一代莲花赛车上
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10
北大先行科技产业采用磷酸铁锂 正极材料的动力电池首次应用于
奥运大巴
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11
奔驰及宝马09年将推出锂 电池混合动力车！
48v车载电池标准
48V车载电池标准是指用于电动汽车、混合动力汽车等交通工具的高压电池系统的标准。
这些标准通常由国际电工委员会(IEC)和美国汽车工程师协会(SAE)等组织制定，以确保电池的安全性、性能和可靠性。
以下是一些常见的48V车载电池标准：
1. IEC 62920-1:该标准规定了电动道路车辆用锂离子蓄电池的性能要求和测试方法，包括容量、能量密度、循环寿命等方面的指标。
2. SAE J2929:该标准规定了混合动力汽车用锂离子蓄电池的性能要求和测试方法，包括容量、能量密度、循环寿命等方面的指标。
3. IEC 62196-2:该标准规定了电动汽车用锂离子蓄电池的安全要求和测试方法，包括过充保护、短路保护、热失控等方面的内容。
4. SAE J3057:该标准规定了电动汽车用铅酸蓄电池的性能要求和测试方法，包括容量、能量密度、循环寿命等方面的指标。
这些标准的制定旨在提高车载电池的安全性和可靠性，促进电动汽车和混合动力汽车的发展。
同时，它们也为制造商提供了指导，帮助他们设计和生产符合标准的电池系统。
蓄电池管理系统(BMS)在城市轨道车辆上的研制
工装设计蓄电池管理系统（BMS）在城市轨道车辆上的研制赵勤坤 于昊明 池 洋（中车长春轨道客车股份有限公司，吉林 长春 132000)摘 要：城市轨道交通车辆上蓄电池管理系统主要作用是监测蓄电池的健康状态数据，并实时监控和管理好蓄电池的各项性能，通 过有效均衡的使用来提高蓄电池的使用寿命。
本文作者就蓄电池管理系统的系统原理、功能和算法进行了简要分析。
关键词：蓄电池；管理系统；健康状态；实时监控1 概述由于镍镉电池的安全性和稳定性好，在轨道交通车辆中大量 使用此种类型的蓄电池。
为了加强对蓄电池的管理，实时监控和 管理好蓄电池各项性能，从而有效均衡使用电池来增加和提高蓄 电池的使用寿命，因此在蓄电池上增加蓄电池管理系统（BMS）是 发展的趋势。
BMS 可以实时监测蓄电池组的总电池电压、充电电流、放电 电流和蓄电池实时温度等。
BMS 可以根据检测到的电池各项数据对蓄电池的 SOC（电池 荷电状态）和 SOH（电池健康状态）进行计算。
BMS 可以将监测的电池各项数据进行存储，同时可以通过 MVB 通讯和以太网将各项数据实时传送给列车 TCMS，另外可以 通过 SD 存储卡存储电池运行的大量历史数据，用来对蓄电池使用 进行详细分析。
2 工作条件使用温度范围：－25℃～＋55℃ 相对湿度：95％（该月月平均气温小于 25℃） 海拔高度：≦2500m3 系统原理图 1.主电路原理图 由上图可知，电池容量管理系统是由监控单元、数据存储单 元、网关组成。
系统的供电由外部的电池主接触器联动触点控制， 当列车唤醒时接触器吸合，电池容量管理系统自动得电开始工作， 当列车休眠，电池容量管理系统断电停止工作，无需人工操作， 且列车休眠时电池容量管理系统不消耗电池能量。
另外电池容量 管理系统外部应设有电池电流传感器和电压传感器。
监控单元： 该单元主要由中心控制电路、电流采样电路、电池电压采样 电路、通讯电路组成。
中心控制电路，接受电池的各种状态数据，分析判断电池的 运行状态和电池组系统的 SOC、SOH 计算；电流采样电路，将采 样的充放电流信号进行比例运放和滤波处理，然后传送给单片机 AD 采样口；电池电压采样电路，对电压传感器采样的信号经过滤 波处理，再转换为单片机 AD 采样口可输入电压；通讯电路，使用 RS232 通讯模式，完成电池监控单元和上位机之间的通讯。
日立汽车开发48V锂离子电池组输出能量密度均创新高
日立汽车开发48V锂离子电池组输出能量密度均创新高佚名
【期刊名称】《汽车工程师》
【年(卷),期】2017(000)007
【摘要】日立汽车系统株式会社针对中度油电混合汽车开发了输出密度和能量密度均创新高的48V锂离子电池组。
其中，输出密度达到传统单品的1．25倍，能量密度达到传统单品的1，5倍。
【总页数】1页(P7-7)
【正文语种】中文
【中图分类】U469.722
【相关文献】
1.电动汽车用锂离子电池组均充管理系统研究 [J], 邱望标;黄克
2.输出概率密度函数的最优跟踪控制:均方根B - 样条模型 [J], 周靖林;王宏
3.日立成功开发电池新技术电池能量密度提高一倍 [J],
4.2013年汽车产销均超2000万辆再创新高 [J],
5.日立开发高能量密度锂电池 [J], 贾磊
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锂离子蓄电池是新能源汽车的热点和难点
锂离子蓄电池是新能源汽车的热点和难点
沙永康
【期刊名称】《汽车与配件》
【年(卷),期】2009(000)037
【摘要】锂离子蓄电池作为新能源汽车较为理想的蓄电池，但其缺点和优点一样明显。
电动车辆商业化尚有许多难题需要解决，这是世界上所有研发者所共同面临的问题。
工信部将它定性为发展期，发展中的锂离子蓄电池呈多样性，总之锂离子蓄电池用于新能源汽车是当前的热点也是难点。
【总页数】2页(P26-27)
【作者】沙永康
【作者单位】常熟合众环保能源技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】U469.7
【相关文献】
1.全球新能源汽车(HEV/PHEV/EV)锂离子蓄电池配套一览 [J], 忻文
2.2008年国家863"节能与新能源汽车"重大项目锂离子蓄电池项目申请要求 [J], 豪彦
3.国外车用锂离子蓄电池的应用与发展动向(二)——新一代锂离子蓄电池研发成果及今后发展动向 [J], 杨妙粱
4.《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件(2019年本)》《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范公告管理暂行办法(2019年本)》公告 [J], 工
业和信息化部
5.是谁在谋划中国新能源汽车未来？——锂离子蓄电池安全：根源不在电池 [J], 钱良国
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50Ah卫星用锂离子蓄电池的研制及性能分析
50Ah卫星用锂离子蓄电池的研制及性能分析崔振海;罗萍;梁霍秀【摘要】为了满足卫星对高比能储能电源的需求,研制了镍钴酸锂(NCA)正极材料50Ah卫星用锂离子蓄电池,电池比能量160.5 ～ 162.9 Wh/kg,针对卫星使用环境,对50Ah锂离子蓄电池的高低温性能、正弦振动、随机振动、冲击、热真空等空间环境适应性进行了测试,进行了过充电、过放电安全性测试,并对LEO、GEO卫星轨道蓄电池循环寿命进行了考核,证明50 Ah锂离子蓄电池可满足卫星应用的需求.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2016(040)008【总页数】3页(P1575-1577)【关键词】高比能量;锂离子蓄电池;卫星【作者】崔振海;罗萍;梁霍秀【作者单位】中国电子科技集团公司第十八研究所,天津300384;中国电子科技集团公司第十八研究所,天津300384;中国电子科技集团公司第十八研究所,天津300384【正文语种】中文【中图分类】TM912锂离子蓄电池是20世纪90年代初发展起来的新型电池，具有比能量高、充放电效率高、寿命长等特点，与传统卫星用氢镍电池相比，在同样质量情况下能量输出提高了一倍，满足了有效载荷增加提出的能量要求。
国际上，卫星用锂离子技术应用最成熟的是法国SAFT公司，其VES180锂离子蓄电池比能量156 Wh/kg。
此外，日本、美国等也先后成功发射了采用锂离子蓄电池作为储能电池的卫星和飞行器。
锂离子蓄电池正成为继镉镍电池、氢镍电池之后的第三代空间储能电源。
国内卫星用锂离子蓄电池从20世纪90年代开始研发，第一代钴酸锂锂离子蓄电池的比能量为120～140 Wh/kg，目前已经应用于希望一号、清华灵巧卫星等十几颗卫星型号。
随着卫星载荷的不断增加，迫切需求比能量更高的化学储能产品。
本文针对锂离子蓄电池的高比能量需求，采用高比容量NCA正极材料，研制第二代高比能量卫星用锂离子蓄电池，比能量达到160.5～162.9 Wh/kg。
铁路客车AC380V供电设计技术
为增加车辆用电的保险系数，列车供电设计一般为双路，则一路的载流量为 850A，选用电缆至少 应在 300mm2, 考虑施工的可实施性，车辆布线每一路均采用双线，即车辆布线方式采用双路双线，则单 根线的载流量为 425A，查电缆手册，将干线定为 120 mm2 或 150mm2。
a. 额定功率：电器设备铭牌标明的额定功率，即有功计算负荷，定义为 P ；
b. 功率因数：电器设备功率因数角的余弦值，我们可定义为 cos ϕ ；
c.
S 视在计算负荷：
=
P
COS
ϕ
；
d. 同期使用系数： K x ；
I= p e. 计算电流：
3 U cos
ϕ；
一辆车的总用电负荷：
∑ ∑ P总 =
KX •S =
线路总长≈26×18＝468m＝0.468km，这里取单车线路总长 26m， 线路电阻 R1≈0.164×0.468＝0.0768Ω，这里 0.164 为 120mm2 导线阻值，单位 Ω/km， 连接器接触电阻 R2≈0.0002×18＝0.0036Ω，这里 0.0002 为 KC20A 连接器接触电阻，单位 Ω， 接线座接触电阻 R3≈0.0001×36＝0.0036Ω，这里 0.0001 为干线接线座接触电阻，单位 Ω， 线路总电阻 R≈0.0768+0.0036+0.0036＝0.084Ω， 线路压降 ΔU=Ie×R=425×0.084/2≈17.85V＜38V，干线电流应该逐车递减，这里取干线最大电流 425A 进行计算。 因此可以确定 120mm2 导线能满足列车供电电压降不超过限度。 7 供电控制系统的拟定 7．1 系统组成
48v30ah铁锂电池组装过程
48v30ah铁锂电池组装过程48V 30Ah铁锂电池组装过程铁锂电池作为一种高能量密度、高安全性的电池，被广泛应用于电动车辆、储能系统等领域。
本文将介绍48V 30Ah铁锂电池的组装过程。
一、准备工作1.1 器材准备我们需要准备组装铁锂电池所需的器材和材料。
主要包括铁锂电池单体、电池管理系统(BMS)、连接线、绝缘胶带、绝缘片、绝缘套管、绝缘胶带等。
1.2 工具准备除了器材和材料外，还需要准备一些工具。
主要包括电池组装工具（如电池片夹具、电池片切割机等）、绝缘工具（如绝缘剥线钳、绝缘刀等）、焊接工具（如焊锡枪、焊锡丝等）、电池测试工具（如电流表、电压表等）。
二、电池组装步骤2.1 单体连接将铁锂电池单体放置在干燥、通风的工作台上。
根据电池的正负极性，使用连接线将电池单体依次连接起来，形成电池组串联的结构。
注意在连接过程中，要确保连接线与电池极柱之间没有接触，避免短路。
2.2 添加绝缘材料为了保证电池组的安全性，需要在电池组的正负极之间添加绝缘材料。
首先，在每个电池单体的正负极上分别贴上绝缘胶带，然后将绝缘片套在正负极上，最后使用绝缘套管将整个电池组进行包裹，确保电池正负极之间不会发生短路。
2.3 BMS连接BMS是铁锂电池组装过程中不可或缺的部分，它可以监控电池的电压、温度、电流等参数，并及时对电池进行保护。
将BMS与电池组相连，通过连接线将BMS的正负极分别连接到电池组的正负极上，确保BMS能够正常工作。
2.4 焊接连接在确认电池组各部分连接无误后，需要进行焊接连接。
使用焊锡枪和焊锡丝对电池组进行焊接，确保连接牢固、电流通畅。
在焊接过程中，需要注意控制焊接时间和温度，避免对电池组造成损害。
2.5 测试和调试组装完成后，需要对电池组进行测试和调试。
使用电流表和电压表等测试工具，检查电池组的电流和电压是否正常。
如果发现异常，需要及时排除故障并进行修复。
三、注意事项3.1 安全第一在组装铁锂电池时，要格外注意安全。
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48V/60Ah铁路客车用锂离子蓄电池组的研发摘要：介绍了以LiFePO4作为正极材料的锂离子电池组合而成的48V/60Ah锂蓄电池组的研发。
蓄电池组主要包括锂离子电池组合电芯、外壳、控制保护电路板、接口等部件，具有容量高、重量轻、体积小、使用寿命长、安全、绿色环保、替换方便等突出优点，可直接与现用客车蓄电池进行互换。
Research on 48V/60Ah Li-ion battery pack for rail vehiclesSHA Yong-xiang, HUANG Bing, SHEN Xiao-wei, HUANG Zhong-qi, SHI Wei-bi ng(Jiangsu highstar battery manufacturing Co. Ltd., Qidong Jiangsu 2262 00, China)Abstract: The research on 48V/60Ah Li-ion battery pack based on LiFeP O4 positive materials were introduced. The battery pack include Li-io n cells, pack shell, control-protect circuit board and binding interf ace etc., which has high capacity, low weight, small volume, long cyc le life, safety, friendly environment and conveniently replacement. I t can directly replace the secondary battery used for rail vehicles. Key words: rail vehicles; lithium iron phosphate; Li-ion battery; bat tery pack1 引言目前铁路客车用蓄电池主要有两大类：一类是铅酸电池，另一类为碱性镍镉电池，主要用于列车停运时供电。
铁路客车现有蓄电池已经使用多年，未作大的技术革新，各方面已经不适应现代客车技术的要求，尤其在环保方面，现有的车载蓄电池含有的重金属会给环境带来巨大的危害。
车载蓄电池的生产、使用和销毁过程中都会产生大量重金属铅、镉等离子，重金属离子不仅严重破坏生态环境，而且能通过水、空气和食物进入人体内，导致人的健康状况严重恶化。
为了从根本上改变这一局面，铁路必切需要引进新型绿色蓄电池。
与镍镉电池和镍氢电池相比较，锂离子电池在重量比容量指标和体积比容量指标方面优势尤其明显，而列车上使用锂离子电池与传统的锂离子电池使用领城有较大的不同。
安全可靠性是首先确保的基本要求，同时，结合电池组在客车上实际使用的持点，需要在蓄电池组上具备一些特殊功能能满足使用要求。
2 研发目标目前客车用蓄电池主要技术指标：（1）电池容量：60Ah；（2）标称电压：48V；（3）工作温度范围：-25～55℃；（4）最大放电电流：10A；（5）输入电压波动：50～65V。
研发的蓄电组在达到上述基本性能指标的同时，与车上原有电路联成一体，能承受客车电源的电压波动并能长期浮充、不间断供电。
可与现有的其它型号蓄电池组进行直接替换。
锂离子电池的安全性能一直制约着大型锂离子蓄电池应用的发展。
作为电池研究和生产企业，我们近年来投入了非常大的技术力量，进行了重点研究。
锂离子电池与酸性电池和碱性电池最大的差别在于其电解液是有机溶剂，加上其充电态是零价锂的存在，易形成可燃、可爆的条件。
如何避免这种条件的形成，这是广大锂电技术人员研究的重点。
提高锂离子蓄电池的本质安全度是设计的重点。
3 研究内容3.1 单体电池的设计与性能优化为了提高锂蓄电池组的安全性能，我们对锂电池正极材料体系进行了分析选择。
传统的以钴酸锂作为正极材料的大容量锂离子电池的安全性得不到保障，为改善锂离子电池的安全性，一些新的正极材料陆续出现，主要包括锰酸锂(LiMn 2O4)、三元材料(LiNixCoyMn1-x-yO2)以及磷酸铁锂（LiFePO4）等。
磷酸铁锂作为锂离子电池正极材料具有与LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4和钒系材料相竞争的优势。
Fe资源储量比Co、Ni、Mn、V等丰富，价格低廉，且铁系化合物无毒，与环境相容性好。
自1997年首次报导LiFePO4的电化学性能以来，将其用作锂离子电池正极材料的研究已成为热点[1, 2]。
LiFePO4的充、放电电位为3.4V(vs.Li+/Li)，低于大多数电解液的分解电压，具有良好的安全性和较高的能量密度；其循环性能和热稳定性良好，特别是在高温时循环性能更佳[3]。
目前已有的研究成果表明，磷酸铁锂作为正极材料制成的锂离子电池在现有已实现工业化生产锂电产品中安全性能最高。
因此本文选用LiFePO4作为单体锂离子电池的正极材料。
单体电池设计成26650圆柱型结构。
单体电池容量3Ah，电池直径26mm，高度650mm。
这种结构电池便于机械自动化生产、性能稳定可靠、电池内外散热均匀，外壳坚固可靠，电池配对组合方便。
由于铁路客车用锂离子电池要求容量较高，放电电流只有5A。
因此，我们将本公司原有动力型电池的生产工艺进行了优化和调整，使电池的性能更符合客车使用要求。
优化和调整主要在如下几个方面：（1）配方作适当调整，缩短极片长度，增加极片厚度，适当增加粘结剂的量，增加了活性材料与基带的粘结性能，提高了单体电池的容量和使用寿命。
（2）调整正负极片的制作和装配工艺选用φ800的碾压机对极片进行碾压，增加了接触面积，降低了在碾压时极片的延展，使活性物质与导电剂接触更加紧密，降低了极片电阻。
在极片与极耳的焊接上采用超声焊接的方式，增加了焊点面积。
极耳与盖帽间用激光焊接，将传统的四点改成圆环，降低了内阻。
（3）优选电解液由于本锂离子电池长期处于浮充电状态，存在过充隐患较多，因此必须注意它的耐过充性能。
结合电池的使用特性，选用的电解液更突出耐过充性能，经筛选我们选用适合磷酸亚铁锂使用的耐过充电解液，在其中添加了功能添加剂，增加了电解液的耐过充电性能，使用以后电池在耐过充性能方面发挥出理想的状态，表现出良好的耐过充特性。
（4）对组合盖帽结构进行改进磷酸亚铁锂的分解电压比其它材料高，其耐过充性能明显好于其它材料，在此基础上我们再改进了组合盖帽结构，保留原有盖帽的防爆安全功能，采用PTC 环，将铝极耳用激光焊焊接在汇流片上，使组合盖帽具有拉断、过电流保护、防爆三项安全保护功能，提高了单体电池的安全性。
3.2 锂离子蓄电池组内部结构设计蓄电池组采用模块组合形式构成，每个模块具有相对独立的所有功能，各模块间通过数据通信线能进行数据交换、协调控制，多个模块可以串联使用。
各模块有组合电芯、电子线路板、外壳、接线端口组成，组合电芯数量由模块的电压和容量确定，48V/60Ah蓄电池电芯由20并16串组合而成。
电子线路板主要功能是对电芯进行保护和控制，采用MCU实现故障诊断和智能化控制。
外壳设计着重注意内部器件能相对隔离和与外界密封，同时考虑维护检查方便；显示器件位置适当，不易损坏；整体结构紧凑牢固、重量轻，耐振动、易散热等因素。
3.3 控制保护板的设计与功能3.3.1 控制保护板所具有的功能为了能实现锂离子蓄电池组能与客车原有蓄电池实现直接替换，蓄电池组保护板除需有的过充、过放、过流、短路等保护功能外，还增加了其它几项特殊功能，确保蓄电池组能处于长期浮充状态；同时能适应外电路上电压的波动，在外电路出现故障时还能确保蓄电池电路的安全。
使了便于维护检查，蓄电池组设有电量显示和故障报警指示。
对于多级串联使用的模块通过通迅口信号传递各级电池间统一管理和控制，确保整组电池使用状态一致，能全面得到控制和保护。
3.3.2蓄电池组的均衡48V/60Ah的蓄电池组，电池容量大，电压高，整组电池在各种不同环境中可能出现充放电性能的差异，为了提高电池组整体的耐过充能力和确保电池组内单体电池工作状态的一致，我们在保护板设计时对均衡功能进行强化设计，当电池组充电时，能有效地防止电池组中单体电池的过充。
3.3.3 电路的PCB和防电磁干扰设计蓄电池组使用环境复杂、电磁干拢源较多，为了确保电子线路的正常工作，需要对PCB布线设地等加以注意。
减小因线路板尺寸过大，印制线条长，阻抗增加而引起的抗噪声能力下降而产生的影响。
在PCB设计时先科学地确定特殊元件的位置，然后，根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局。
表1 锂离子蓄电池组与铁路现用铅酸电池主要性能比较Table 1 Comparison of main specifications between Li-ion battery and Lead-acid battery used for rail vehicles通过以上几个方面的优化设计，在电路设计上实现了锂离子蓄电池组与铁路现用铅酸蓄电池直接替换，提高了蓄电池组的使用寿命，使锂离子蓄电池组具有容量高、重量轻、体积小、使用寿命长、绿色环保等突出优点。
表1是锂离子蓄电池组与铁路现用铅酸电池主要性能比较表。
4．性能测试与应用4.1 额定容量单体电池以0.2ItA电流恒流放电至终止电压2.0V，电池组以0.1ItA电流恒流放电至终止电压或保护板起动作。
要求放电时间单体电池不低于5.0h；电池组不低于9.5h。
实测单体电池放电时间为5.23～5.47h，电池组放电时间为1 0.5h。
4.2 荷电保持能力单体电池充电后在室温下搁置28天，以0.2ItA电流恒流放电至终止电压，要求其容量损失率不应大于10%。
实测其容量损失率为8.9%。
4.3 循环寿命单体电池以0.2ItA电流充放循环，直至连续两次放电时间低于3h，电池循环次数不低于600次。
实测第600次时放电时间为4.01h。
IFR26650-3000锂离子电池循环曲线如图1所示。
图1 IFR26650-3000锂离子电池循环曲线Fig. 1 Cycle performance for IFR26650-3000 Li-ion battery4.4 环境适应性试验4.4.1 低温放电单体电池在温度为-25℃±2℃的低温下以0.1ItA电流恒流放电至终止电压2.0V，要求放电时间不低于4h。
实测放电时间为4h59min。
4.4.2 高温放电单体电池在温度为55℃±2℃的高温下以0.2ItA电流恒流放电至终止电压2. 0V，要求放电时间应不低于4.5h。
实测放电时间为5h14min。