分析鋰電池組不一致性的原因與危害
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-11-09 06:42
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鋰電池組不一致性的原因及危害，看了就明白!鋰電池組電壓不一致會產(chǎn)生什么危害?如何應(yīng)對鋰電池組不一致性的危害?鋰電池參數(shù)的不一致主要是指容量、內(nèi)阻、開路電壓的不一致。電芯性能的不一致，都是在生產(chǎn)過程中形成，在使用過程中加深。今天，存能電氣小編就帶大家來了解一下鋰電池組一致性的問題。
鋰電池組不一致性的概念
鋰電池參數(shù)的不一致主要是指容量、內(nèi)阻、開路電壓的不一致。初始的不一致度隨著電池在使用過程中連續(xù)的充放電循環(huán)而累計，導(dǎo)致各單體電池狀態(tài)(SOC、電壓等)產(chǎn)生更大的差異;
鋰電池組內(nèi)的使用環(huán)境對于各單體電池也不盡相同。這就導(dǎo)致了單體電池的不一致度在使用過程中逐步放大，從而在某些情況下使某些單體電池性能加速衰減，并最終引發(fā)鋰電池組過早失效。
鋰電池組不一致性產(chǎn)生的原因
鋰電池組的不一致性是一個不斷累積的過程，時間越長單體電池之間產(chǎn)生的差異越大;并且鋰電池組還會受到使用環(huán)境的影響，在以后的使用過程中單體電池的不一致性會被逐漸放大，從而導(dǎo)致某些單體電池性能加速衰減，最終導(dǎo)致電池沒有使用功能。
鋰電池組的不一致性主要受時間的影響較大，原因主要包括兩個方面：
1、首先是制造過程中存在工藝上的問題和材質(zhì)的不均勻等問題，使得鋰電池的材料和等存在很微小的差別;在鋰電池組投入使用后，電池組中各個電池的電解液密度、溫度和通風(fēng)條件、自放電程度及充放電過程等差別的影響，同一批次出廠的同一型號電池容量和內(nèi)阻可能存在差異性。
2、裝車使用時，鋰電池組中各個電池的電解液密度、溫度和通風(fēng)條件、自放電程度及充放電過程等差別的影響。
鋰電池組不一致會產(chǎn)生什么危害和問題?
?、偃萘繐p失，電芯單體組成鋰電池組，容量符合“木桶原理”，最差的那顆電芯的容量決定整個電池組的能力。
?、趬勖鼡p失，小容量電芯，每次都是滿充滿放，出力過猛，很大可能最先到達(dá)壽命的重點(diǎn)。一直電芯壽命終結(jié)，一組焊接在一起的電芯，也就跟著壽終正寢。
?、蹆?nèi)阻增大，不同的內(nèi)阻，流過相同的電流，內(nèi)阻大的電芯發(fā)熱量相對比較多。電池溫度過高，造成劣化速度加快，內(nèi)阻又會進(jìn)一步升高。內(nèi)阻和溫升，形成一對負(fù)反饋，使高內(nèi)阻電芯加速劣化。
如何應(yīng)對鋰電池組的不一致性問題?
△分選：不同批次的電芯，理論上不放在一起使用。即使相同批次的電芯，也需要經(jīng)過篩選，把參數(shù)相對集中的電芯放在一個鋰電池組里，同一個電池包里。
△熱管理：針對內(nèi)阻不一致電芯，產(chǎn)生熱量不相同問題。熱管理系統(tǒng)的加入，可以調(diào)節(jié)整個鋰電池組的溫差，使之保持在一個較小的范圍里。生成熱量較多的電芯，依然溫升偏高，但不會與其他電芯拉開差距，劣化水平就不會出現(xiàn)明顯的差距。
△電池均衡管理：為了解決這個問題，電池管理系統(tǒng)BMS設(shè)計了均衡功能。保證鋰電池組良好的使用環(huán)境，盡量保證恒溫，減小振動，保證水、塵土等污染電池極柱。掌握鋰電池組中單電池不一致性發(fā)展規(guī)律，對極端參數(shù)電池進(jìn)行及時調(diào)整或更換，以保證電池組參數(shù)不一致性不隨使用時間而增大。
△能量管理策略：在能量管理方面，輸出功率允許的情況下，盡量減小電池放電深度。引入實(shí)用性電池組能量管理和均衡系統(tǒng)，制定合理的電池均衡策略，主動干預(yù)和降低電池的不一致性。盡量防止電池深放電的同時，避免電池的過充電。
