2、锂离子电池的充放电过程

    当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子脱出，脱出的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。放电过程则正好相反，电子和Li⁺同时行动，电子从负极经过外电路导体跑到正极，锂离子从晶状体空隙，与外电路过来的电子结合在一起。

    从中不难看出，在锂离子电池的充放电过程中，锂离子出于从正极----负极----正极的运动状态。如果把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子就像优秀的运动健将，在摇椅的两端来回奔跑。因此，专家们又给了锂离子电池一个可爱的名字摇椅式电池。

    放电时锂离子不能完全移向正极，必须保留一部分锂离子在负极，以保证下次充电时的锂离子畅通嵌入通道，否则，电池寿命就相当短。为了保证碳层中放电后留有部分锂离子，也就是锂离子电池不能过放电，这就严格限制放电终止最低电压；同时，根据锂离子工作原理最高充电终止应为4.2V，不能过充电，否则会因正极材料中的锂离子脱出太多造成晶型坍塌，而使电池表现出寿命终结状态。由此可见，锂离子充放电控制精度要求相当高，既不能过放电，否则都将影响电池寿命，这是由锂离子电池工作机理所决定的。

    3.1.2    动力电池系统组成部件

    动力电池系统主要由电池模组、电池管理系统、动力电池箱及辅助元件等四部分组成。

    1、电池模组

    由一个或多个单体并联再串联成一个组合，称电池模组；把每个电池组串联起来形成动力电池总成。例如：3P91S即3个并联组成一个单体，再由91个单体串联成动力电池总成。其中P的含义是并联，S的含义是串联。

    2、电池管理系统BMS（Battery Management System）

    作用：电池保护和管理的核心部件，在动力电池系统中，它不仅要保证电池安全可靠的使用，而且要充分发挥电池的能力和延长使用寿命；作为电池和整车控制器以及驾驶者沟通的桥梁，通过控制接触器控制动力电池组的充放电，并向VCU（整车控制单元）上报动力电池系统的基本参数及故障信息。

    功能：通过电压、电流及温度检测等功能实现对动力电池系统的过电压、欠电压、过电流、过高温和过低温保护，继电器控制、SOC估算、充放电管理、均衡控制、故障报警及处理、与其他控制器通信等功能；此外电池管理系统还具有高压回路绝缘检测功能，以及为动力电池系统加热控制功能。

    组成：按性质可分为硬件和软件，按功能分为数据采集单元和控制单元。

    硬件：主板、从板及高压盒，还包括采集电压、电流、温度等数据的电子器件。

    软件：检测电池的电压、电流、SOC值、绝缘电阻值、温度值、通过与VCU、充电机的通信，来控制力电池系统的充放电。