最佳功能设计奖—锂离子蓄电池与电源管理系统：风光互补发电系统锂离子储能电池方案

获奖产品选送产品概述产品评述

获奖单位：深圳市崧鼎实业有限公司

获奖产品：风光互补发电系统锂离子储能电池方案

分类：锂离子蓄电池与电源管理系统：锂离子蓄电池产品设计方案

奖项：最佳功能设计奖

选送参赛产品介绍：

一、储能锂离子电池基本参数

1. 本电池组由10Ah单体电芯3只并联、7只串联组成，用于24W LED照明光源；

2. 工作电压：25.9V；

3. 充放电电压：21.0-29.4V；

4. 放电电流：2.5A；

5. 充电电流：5A；

6. 容量：130Ah；

7. 循环寿命：500次循环还剩90%以上（单体电芯）；

序号	项目	规格	备注
1	电芯尺寸（mm）	7.8×80×220
2	额定容量	30000mAh	0.2C
3	标称电压	25.9V	3并、8串
4	过充保护电压	29.4±0.175V
5	过放保护电压	16.8±0.35V
6	短路保护功能	有短路保护
7	过流保护	50～60A
8	短路保护恢复方式	自恢复或瞬间充电
9	贮存温度	-30～70℃	1年
10	内阻	≤130mΩ	电芯≤8 mΩ
11	最大持续放电电流	45A
12	最大充电电流	30A

二、电池使用环境

项目	单位	最小值	典型值	最大值	测试条件
充电温度	℃	0	25	45
放电温度	℃	-20	25	65
存储温度	℃	-30	25	45	1个月
存储温度	℃	-20	25	35	6个月

三、技术性能

序号	测试项目	测试方法	测试结果
1	充电截止电压	29.4±0.175V
2	放电终止电压	16.8±0.35V
3	标准充电模式	以5A电流恒流充电至29.4V，转29.4V恒压充电，直到充电电流≤0.01C电流。	充电时间≤10小时
4	标准放电性能	以标准充电模式满充后，搁置1小时，以2.5A电流恒流放电至21.0V。	放电时间≥12h
5	高温性能	电池满充后在50℃±2℃度的环境下搁置7天，然后以30A电流放电至21.0V。	放电时间≥51Min，电池无变形、无爆裂。
7	低温性能	以标准模式充电，将电池放入-40℃、-20℃、-10℃、0℃、25℃的恒温箱中搁置4h后，2.5A电流恒流放电至21.0V。	见表1
8	循环寿命	以5A电流恒流放电至29.4V，然后在此电压下恒压充电充至电流≤1A，静止10Min，以2.5A电流恒流放电至21.0V，放电结束后，静止10Min，再进行下一充放循环，直至连续三次放电容量小于90％的首次放电容量。	循环次数≥500次

四、电池的环境适应性能

序号	内容	条件	达到要求
1	恒定湿热性能	电池按标准充电模式充电后，将电池放入50℃±2℃，相对湿度为90%～95%的恒温恒湿箱中搁置48h后，将电池取出在环境温度20℃±5℃的条件下搁置2h，再以2.5A电流放电至21.0V。	放电时间≥36Min，电池无明显变形、锈蚀、冒烟或爆炸。
2	挤压实验	用0.5C电流恒流充电至4.2V，然后恒压充电至电流降至0.02C，停止充电，静置30分钟；测量OCV. 电芯在受两个平面间承受挤压，挤压将一直持续到液压油缸的读书到达13KN，一旦这个最大压力达到，马上卸压；方形电芯受挤压时其长轴应平行于挤压装置的平面。	电芯无冒烟、无起火、无爆炸、无泄露。
3	重物冲击实验	用0.5C电流恒流充电至4.2V，然后恒压充电至电流降至0.02C，停止充电，静置30分钟；测量电芯OCV；把电芯放在一平面上，将一直径15.8mm的棒横放在电芯的中心，让一重9.1Kg的铁锤从61±2.5cm的高度跌落到电芯上；电芯撞击时，其长轴应平行于撞击平面并且与放在电芯中心的15.8cm直径的棒的曲面垂直，电芯将沿长轴方向旋转90°，以使宽侧面和窄侧面均承受撞击，每个电芯承受撞击一次。	电芯无冒烟、无起火、无爆炸
4	自由跌落试验	电池按标准充电模式充电后，将电池样品从高度(最低点高度)为1m的位置自由跌落到置于水泥地面上的18mm～20mm厚的硬木版上，从X、Y、Z正负方向(六个方向)每个方向自由跌落1次。自由跌落结束后，将电池以1C电流放电至终止电压。然后按1C电流进行充放电循环，充放电循环次数应不多于3次。三次循环中有一次达到即可。	电池不漏液、不冒烟、不爆炸；放电时间≥51min。

五、电池的安全性能

序号	内容	条件	达到要求
1	过充保护性能	电池按标准充电模式充电后，用恒流恒压源持续给电池加载8h，恒流恒压源电压设定为51.8V，电流设定为15A电流的外接电流。	电池不爆炸、不起火、不冒烟或漏液。
2	过放保护性能	电池按标准充电模式充电后，以0.2C放电至终止电压后，外接60Ω负载放电24h。	电池不爆炸、不起火、不冒烟或漏液
3	短路保护性能	电池按标准充电模式充电后，将正负极用0.1Ω电阻器短路1h。将正负极断开，电池以15A电流瞬间充电5s后用电压表测量电池电压。	电池不爆炸、不起火、不冒烟或漏液；瞬时充电后，电池电压≥25.9V
4	热冲击	电池按标准充电模式充电后，电池放置于热箱中，温度以(5℃±2℃)/min的速率升到130℃±2℃并保持30min。	电池不起火、不爆炸
5	过充电	电池按标准充电模式充电后，接有热电偶的电池置于通风橱中，连接正负极于一恒流恒压电源，调节电流至30A，为10V，然后对电池以3C电流充电，直到电池电压为10V，电流将到接近0A。试验过程中监视电池温度变化，当电池温度下降到比峰值低约10℃，结束试验。 *本实验是在无电池外保护线路的情况下进行的。*	电池不起火、不爆炸
6	短路	将接有热电偶的电池置于通风橱中，短路其正负极(线路总电阻不大于50mΩ)。试验过程中监视电池温度变化，当电池温度下降到比峰值低约10℃，结束试验。 *本实验是在无电池外保护线路的情况下进行的。*	电池不起火、不爆炸，电池的外部温度不得高于150℃