電池的不一致性怎么應(yīng)對(duì)？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-11-08 16:40
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如何應(yīng)對(duì)不一致性
電芯性能的不一致，都是在生產(chǎn)過(guò)程中形成，在使用過(guò)程中加深。同一個(gè)電池組內(nèi)的電芯，弱者恒弱，且加速變?nèi)?。單體電芯之間參數(shù)的離散程度，隨著老化程度的加深而加大。
當(dāng)前，工程師應(yīng)對(duì)單體電芯不一致，主要從三個(gè)方面考慮。單體電池分選，成組后熱管理，出現(xiàn)少量不一致時(shí)電池管理系統(tǒng)提供均衡功能。
1)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(guò)篩選，把參數(shù)相對(duì)集中的電芯放在一個(gè)電池組里，同一個(gè)電池包里。
分選的目的，是把參數(shù)相近的電芯挑選出來(lái)。分選方法，被研究了很多年，主要分靜態(tài)分選和動(dòng)態(tài)分選兩大類(lèi)。
靜態(tài)分選，針對(duì)電芯的開(kāi)路電壓，內(nèi)阻，容量等特性參數(shù)進(jìn)行篩選，選取目標(biāo)參數(shù)，引入統(tǒng)計(jì)算法，設(shè)定篩選標(biāo)準(zhǔn)，最后將同一批次的電芯區(qū)分成若干組。
動(dòng)態(tài)篩選，是針對(duì)電芯在充放電過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的特性進(jìn)行篩選，有的選擇恒流恒壓充電過(guò)程，有的選取脈沖沖擊充放電過(guò)程，有的對(duì)比自身的充電和放電曲線之間的關(guān)系。
動(dòng)靜結(jié)合分選，用靜態(tài)篩選做初步分組，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行動(dòng)態(tài)篩選，這樣劃分出來(lái)的組別更多，篩選準(zhǔn)確性更高，但成本也會(huì)相應(yīng)上升。
這里就小小體現(xiàn)了一把動(dòng)力鋰電池生產(chǎn)規(guī)模的重要性。大規(guī)模出貨，使得廠家可以進(jìn)行更精細(xì)的分選，得到性能更接近的電池組。如果產(chǎn)量太小，分組過(guò)多，一個(gè)批次都無(wú)法裝備一個(gè)電池包，再好的方法也無(wú)法施展了。
2)熱管理
針對(duì)內(nèi)阻不一致電芯，產(chǎn)生熱量不相同問(wèn)題。熱管理系統(tǒng)的加入，可以調(diào)節(jié)整個(gè)電池組的溫差，使之保持在一個(gè)較小的范圍里。生成熱量較多的電芯，依然溫升偏高，但不會(huì)與其他電芯拉開(kāi)差距，劣化水平就不會(huì)出現(xiàn)明顯的差距。
3)均衡
電芯單體的不一致，某些電芯端電壓，總是超前于其他電芯，最先到達(dá)控制閾值，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)容量變小。為了解決這個(gè)問(wèn)題，電池管理系統(tǒng)BMS設(shè)計(jì)了均衡功能。
某一顆電芯率先到達(dá)充電截止電壓，而其余眾電芯電壓明顯滯后，BMS起動(dòng)充電均衡功能，或者接入電阻，放掉高電壓電芯的部分電量，或者把能量轉(zhuǎn)移走，放到低電壓電芯上去。這樣，充電截止條件被解除，充電過(guò)程重新開(kāi)始，電池包充入更多電量。
電芯性能的不一致，都是在生產(chǎn)過(guò)程中形成，在使用過(guò)程中加深。同一個(gè)電池組內(nèi)的電芯，弱者恒弱，且加速變?nèi)?。單體電芯之間參數(shù)的離散程度，隨著老化程度的加深而加大。
當(dāng)前，工程師應(yīng)對(duì)單體電芯不一致，主要從三個(gè)方面考慮。單體電池分選，成組后熱管理，出現(xiàn)少量不一致時(shí)電池管理系統(tǒng)提供均衡功能。
1)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(guò)篩選，把參數(shù)相對(duì)集中的電芯放在一個(gè)電池組里，同一個(gè)電池包里。
分選的目的，是把參數(shù)相近的電芯挑選出來(lái)。分選方法，被研究了很多年，主要分靜態(tài)分選和動(dòng)態(tài)分選兩大類(lèi)。
靜態(tài)分選，針對(duì)電芯的開(kāi)路電壓，內(nèi)阻，容量等特性參數(shù)進(jìn)行篩選，選取目標(biāo)參數(shù)，引入統(tǒng)計(jì)算法，設(shè)定篩選標(biāo)準(zhǔn)，最后將同一批次的電芯區(qū)分成若干組。
動(dòng)態(tài)篩選，是針對(duì)電芯在充放電過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的特性進(jìn)行篩選，有的選擇恒流恒壓充電過(guò)程，有的選取脈沖沖擊充放電過(guò)程，有的對(duì)比自身的充電和放電曲線之間的關(guān)系。
動(dòng)靜結(jié)合分選，用靜態(tài)篩選做初步分組，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行動(dòng)態(tài)篩選，這樣劃分出來(lái)的組別更多，篩選準(zhǔn)確性更高，但成本也會(huì)相應(yīng)上升。
這里就小小體現(xiàn)了一把動(dòng)力鋰電池生產(chǎn)規(guī)模的重要性。大規(guī)模出貨，使得廠家可以進(jìn)行更精細(xì)的分選，得到性能更接近的電池組。如果產(chǎn)量太小，分組過(guò)多，一個(gè)批次都無(wú)法裝備一個(gè)電池包，再好的方法也無(wú)法施展了。
2)熱管理
針對(duì)內(nèi)阻不一致電芯，產(chǎn)生熱量不相同問(wèn)題。熱管理系統(tǒng)的加入，可以調(diào)節(jié)整個(gè)電池組的溫差，使之保持在一個(gè)較小的范圍里。生成熱量較多的電芯，依然溫升偏高，但不會(huì)與其他電芯拉開(kāi)差距，劣化水平就不會(huì)出現(xiàn)明顯的差距。
3)均衡
電芯單體的不一致，某些電芯端電壓，總是超前于其他電芯，最先到達(dá)控制閾值，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)容量變小。為了解決這個(gè)問(wèn)題，電池管理系統(tǒng)BMS設(shè)計(jì)了均衡功能。
某一顆電芯率先到達(dá)充電截止電壓，而其余眾電芯電壓明顯滯后，BMS起動(dòng)充電均衡功能，或者接入電阻，放掉高電壓電芯的部分電量，或者把能量轉(zhuǎn)移走，放到低電壓電芯上去。這樣，充電截止條件被解除，充電過(guò)程重新開(kāi)始，電池包充入更多電量。
