简析锂离子电池技术与BMS

　　目前，镍钴铝酸锂(NCA)电池虽然在电动汽车中占据主导地位，但可能会被其他技术取代。由于电池管理系统(BMS)通常是电动汽车电池的薄弱环节。

　　锂钴氧化物，虽然便宜，在特定能量高，不供应14-18安培所需的助力车。镍氢电池已经投入使用，但其比能还不到铝酸锂镍钴电池的一半。锂钛电池的能量低于锂锰电池，而锂锰电池的能量仅略高于锂钛电池。

　　磷酸铁锂离子电池(LFP)的热失控温度高于250℃，是一种非常安全、使用寿命非常长的电池。然而，它的低比能(不到NCA的一半)使得它在小型机动车辆中不那么常见。

　　镍钴铝酸锂(NCA)比能最高，比能为250-290wh/kg，但成本高，安全性低。它们的使用寿命也各不相同，平均充电次数在500到1000次之间，只有锂铁电池的一半左右。特斯拉使用了数千块18650镍钴锂离子电池，并进行了更严格的测试，以确保电池组中的每一块电池都具有相同的质量，从而提高了电池的寿命，从而防止了完全放电和完全充电。和其他品牌的电动汽车相同，特斯拉也供应8年的保修期，保证电池容量保持在80%，并限制充电次数。然而，电动自行车电池很少得到全面测试，即使这能提高产量。

　　锂镍钴锰酸盐(NMC)电池已经被雷诺和宝马用于他们的电动汽车。据三星称，目前它的比能是130瓦时/公斤(约为NCA的一半)，但到2019-2020年将达到250-300瓦时/公斤。NMC成本目前比NCA高出12%到19%。随着它成为电动汽车的主流电池，它的成本将会下降，但NCA的成本几乎不会进一步下降。NMC的寿命和安全性远远高于NCA，因此它将是未来电动自行车电池的有力竞争者。

　　Oxis能源公司表示，锂硫电池更便宜，寿命更长，比能量最高。2013年七月，该公司首席执行官表示，它和GP电池已经准备就绪，但没有大规模生产的迹象。目前，300Wh/kg的锂硫电池与高端的镍金刚石铝酸盐电池价格相同，但寿命较短。根据行业论坛，特斯拉愿意评估新的化合物后，它得到一个原型，但他们还没有得到任何。锂-硫电池有其自身的优势，但要一段时间才能成熟。

　　电池管理系统

　　好的电池管理系统有温度传感器，可以监测单个电池的电压，并在包装前检测出弱电池。这种100%测试保证更高的产量，更高的电池容量和减少保修承诺。好的电池管理系统还会记录机械撞击、深度放电日期和信息，因此可以防止错误的保修索赔。好的BMS还可以检测电池组的湿度，以防止事故。

　　BetterBMS集团(由ErigineeringSpiirit资助，他是马里兰大学CALCE电子与系统研究中心的高科技电子专家，也是他本人)在2014年欧洲自行车展上基于上述信息提出了BBMS规范。一家大型电动自行车系统公司邀请了工程师精灵(BCT成员)来设计BMS。特别是，它们不收取研发费用，也不允许第三方生产在4A放电电流下，好的电池电阻(0.1欧姆)和差的电池(0.4欧姆)之间的容量差异并不明显。保修单上的低放电电流可以使坏电池变成好电池。当电压降低时，劣质电池(0.4欧姆)的断电速度比优质电池快30%。好的BMS可以监测内阻并主动降低电流以延迟断电。但加速度也急剧下降:是时候换电池了。