電動(dòng)汽車的出現(xiàn)，是在全球變暖、環(huán)境污染和能源危機(jī)所推動(dòng)的。2015年全球電動(dòng)汽車加工量和出貨量分別超過(guò)了50萬(wàn)輛的規(guī)模，其中我國(guó)超過(guò)了37萬(wàn)輛。電動(dòng)汽車非得要有電能儲(chǔ)存裝置，目前鋰離子電池是動(dòng)力鋰電池的首選和主流。鋰離子電池在串聯(lián)成組使用時(shí)存在過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流、溫度過(guò)高過(guò)低等問(wèn)題，會(huì)造出鋰離子電池的迅速損壞，因此要電池管理系統(tǒng)進(jìn)行管理。

1、鋰離子電池

鋰離子電池指由正極、負(fù)極、隔膜、電解液四大重要材料和外殼制成的電池。其中正極和負(fù)極材料非得能夠可逆的嵌入和脫嵌鋰離子，隔膜非得是鋰離子導(dǎo)通而電子絕緣，電解液非得是鋰離子溶液。

通常正極材料里是一個(gè)過(guò)渡元素發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而金屬鋰和碳負(fù)極是金屬鋰發(fā)生氧化還原反應(yīng)。充放電過(guò)程，鋰離子在電池內(nèi)部正負(fù)極之間來(lái)回轉(zhuǎn)移，電池在外電路移動(dòng)。有人形象地把這種鋰離子轉(zhuǎn)移過(guò)程成為搖椅，而將鋰離子電池稱為搖椅式電池。

圖1鋰離子電池的工作過(guò)程圖示

鋰離子電池正極材料一般采用嵌鋰過(guò)渡金屬氧化物，如Ni、Co、Mn的嵌鋰氧化物。負(fù)極材料則要選擇電位盡可能接近金屬鋰的嵌鋰化合物，如各種碳材料、SnO、SnO2、硅合金等。

電解液普遍使用報(bào)告LiPF6的溶液，溶質(zhì)為有機(jī)物，常用的有乙烯碳酸酯（EC）、丙烯碳酸酯（PC）和低密度二乙烯碳酸酯（DEC）等；隔膜重要由烯烴類聚合物制成多孔復(fù)合膜；外殼材料有鋼、鋁、塑料、鋁塑膜等。鋰離子電池典型的結(jié)構(gòu)如下圖：

圖2方形電池的典型結(jié)構(gòu)

鋰離子電池典型參數(shù)有：容量、內(nèi)阻、電壓；鋰離子電池特性參數(shù)有：循環(huán)壽命、放電平臺(tái)、自放電率、溫度性能、儲(chǔ)存性能等。鋰離子電池安全探測(cè)有：過(guò)充、短路、針刺、跌落、浸水、低壓、振動(dòng)等。

鋰離子電池比較嬌貴，其充放電是一個(gè)多變量、非線性復(fù)雜的電化學(xué)過(guò)程，假如不能滿足其充放電的條件要求，很容易出現(xiàn)壽命快速下降、性能降低、起火、爆炸等事件，因?yàn)殇囯x子電池關(guān)于溫度、電壓、電流等很敏感。

2、電池管理系統(tǒng)的發(fā)展

早期的電池管理系統(tǒng)有：德國(guó)1991年開(kāi)始設(shè)計(jì)的bADICHEQ和bADICOaCH系統(tǒng)，美國(guó)通用汽車EV1使用的電池管理系統(tǒng)，美國(guó)ACPropulsion公司開(kāi)發(fā)的名為batOPt的高性能電池管理系統(tǒng)。

國(guó)內(nèi)最早重要是一些高校依托自己的科技優(yōu)點(diǎn)聯(lián)合一些大的汽車和電池加工商進(jìn)行了一些研究工作，清華大學(xué)為EV-6568輕型電動(dòng)客車配套了電池管理系統(tǒng)、同濟(jì)大學(xué)和北京星恒合作開(kāi)發(fā)了鋰離子電池管理系統(tǒng)、春蘭研究院開(kāi)發(fā)了HEV-bMS系統(tǒng)、北京理工和北方交通大學(xué)等依托國(guó)家863計(jì)劃電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)子課題，也開(kāi)發(fā)了有特色的電池管理系統(tǒng)。隨著電動(dòng)汽車市場(chǎng)的啟動(dòng)，許多商業(yè)化的產(chǎn)品都獲得了大批量的使用。