蓄电池的充电过程是一个复杂的电化学变化过程,其复杂性表现为:(1)多变量影响充电的因素很多,诸如极板、电介质的浓度、极板活性物的状态、充电环境温度等等,都对蓄电池所能承受的最大充电电流有直接的影响。(2)非线性一般而言,充电电流在充电过程中随充电时间呈指数规律下降,不可能只用简单恒流或恒压控制充电全过程。(3)复杂的电化学性即使是同一类型同一容量的电池,随着各自使用时放电的历史状态不一样,剩余电量的不一样,充电接受能力也有很大的不同。作为给电动车提供动力的电池组,由于使用环境的复杂性,其充放电过程也更为复杂,尤其是过充电和过放电会对电池的结构造成不可恢复的破坏,极大的影响其健康程度和性能。锂电池技术与传统的电池技术相比有很大的性能优势,但对监测系统也有更高的要求。如果控制不当的话,不仅对电池的结构会造成破坏,还会发生危险。负极过充电时,会产生金属锂沉淀:Li+ +e->Li(s),这种情况容易发生在正极活性物质相对于负极活性物质过量的情况下,但是,在高充电率的情况下,即使正负极活性物质的比例正常,也可能发生金属锂的沉积,金属锂的形成会从以下几个方面造成电池容量的下降:(1)可循环锂量减少;(2)沉积的金属锂与溶剂或支持电解质反应形成Li2CO3,LiF或其他产生物;(3)金属锂往往在负极与隔膜间形成,可能阻塞隔膜的的空隙,造成电池内阻的增大。当正极活性物质相对于负极活性物质比例过低时,容易发生正极过充电。正极过充电主要是会形成惰性物质,造成氧损失,从而导致电池容量的衰减。而过放电更是会造成极板晶格的破坏,如果过充电导致“反极”,会发生危险。为了能给电动车的电机提供比较高的电压,一般都采用了几十个单体电池(cell)串联的方式来提供电力(本文所涉及的实验样车上装有108节工作电压为3.8V的单体锂离子电池)。串联使用的复杂性,和电池之间的不一致性,都对管理系统提出了更高的要求。锂动力电池放电电流同其他电池相比,放电率偏小,比功率较小。好的长期可1C放电,脉冲2C,需要考虑增大电池的容量来满足电动车的要求。外壳防护,为了防止空气进入,锂电池都被封装在密闭容器冲,并为了防止外力破坏通常配以不锈钢外壳和铝合金外壳。例如, 特斯拉的 电动汽车,甚至采用了钛合金防护板,以防止汽车使用中,尤其是交通事故中对电池容器的损伤。 　　隔膜阻断保护,在防止外力破坏的同时,还要防止来自电池内部产生的破坏。　　通常为了防止电池的正负极直接碰触而短路,电池内会有一层隔膜,一方面将正负极隔开,一方面又允许带电离子通过。　　然而,在锂电池中,隔膜还承担着另一项防护职能。在电池温度过高时,隔膜空隙会自动关闭,让锂离子无法穿越,从而终止整个电池的反应。从而防止了电池由于温度过高,使得其中的电解液气化产生高压,破坏电池密封结构的问题。　　过充电压防护,不仅空气要被阻隔在外,还要防止金属锂从电极中外泄。　　科学家们通过电极材料的纳米空隙和材料晶格机制,来存放和锁住在充放电中形成的金属锂。　　这样一来,即使是电池外壳破裂,氧气进入,也会因氧分子太大进不了这些细小的储存格,而避免自燃的产生。　　然而,用过高的电压或充满后继续过长时间的充电,会对锂电池产生十分危险的损害。　　锂电池充电电压在高于额定电压(一般是4.2V)后,如果继续充电,由于负极的储存格已经装满了锂原子,后续的锂离子会堆积于负极材料表面。这些锂离子由于极化作用,会形成电子转移,形成金属锂,并由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶。　　这些没有电极防护的金属锂一方面极为活泼,容易发生氧化反应而发生爆炸。另一方面,形成的金属锂结晶会穿破隔膜,使正负极短路,从而引发短路,产生高温。在高温下,电解液等材料会裂解产生气体,使得电池外壳或压力阀鼓涨破裂,让氧气进入,并与堆积在负极表面的锂原子反应,进而发生爆炸。　　锂电池充电时,一定要设定电压上限和过充保护。在正规电池厂家出产的锂电池中,都装有这样的保护电路。当电压超标或电量充满时自动断电。我国汽车用动力电池已开始由研发进入到产业化阶段,并出现了加快发展的势头。电动汽车动力电池研发产品的主要性能已居国际先进水平,但需要解决一些薄弱环节。目前国产车用动力电池已显示出了较明显的成本优势,部分企业能量型动力电池成本仅是日、美企业的一半左右,这就意味着,我国电动汽车的商业化有条件加速推进,并以成本优势实现大规模出口。全球动力电池产业目前面临技术制约和成本制约,只有当动力电池性能得到改善、成本大幅降低、规模化应用之后,才能带动其他较为成熟的环节的大力发展。因此动力电池是电动汽车产业链中最具投资价值的环节,最有可能获得超额收益,其他如电机和电控系统环节有较为成熟技术和市场基础,竞争者众多,可能只能获得平均收益。