鋰電池參數(shù)的不一致指的是什么？
來源：寶鄂實業(yè)
2020-01-28 21:15
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為什么一致性如此重要?
鋰電池不能做成一個大電池，所以很多小電池都要組織起來，大家到同一個地方，精誠合作，還可以坐電動車飛。在這一點上，我們需要面對一個問題，一致性。我們每天的經(jīng)驗是，兩個干電池，正極和負極相連，一個手電筒可以發(fā)光，誰在乎它的一致的東西。但是鋰電池的大規(guī)模應用并不是那么簡單。
軍用鋰電池
鋰電池參數(shù)的不一致性主要是容量、內(nèi)阻和開路電壓的不一致性。不一致的細胞字符串一起使用將導致以下問題:
1. 容量損失。電池單體構(gòu)成電池組，容量符合“木桶原理”，最差電池的容量決定整個電池組的容量。
為了防止電池過度充放電，電池管理系統(tǒng)的邏輯設(shè)置如下:放電時，當最低單電壓達到放電截止電壓時，整個電池組停止放電;充電時，當單體最高電壓觸及充電截止電壓時停止充電。
把兩節(jié)電池串聯(lián)起來。一個電池容量為1C，另一個容量為0.9c。在串聯(lián)，兩個電池通過相同數(shù)量的電流。
充電時，小容量的電池必須先充滿，才能達到充電截止狀態(tài)，系統(tǒng)才不會繼續(xù)充電。放電時，電池的容量也小，首先所有可用的能量，系統(tǒng)立即停止放電。這樣，小容量的電池總是滿的，大容量的電池一直在用部分的容量。整個電池組的部分容量總是空閑的
2. 生命損失。同樣，電池壽命是由電池壽命最短的電池決定的。很可能，壽命最短的細胞，就是容量小的細胞。小容量的電池，每次滿放，用力太多，很可能先達到生命的關(guān)鍵。一個細胞的生命結(jié)束了，一群細胞焊接在一起，也就跟著生命結(jié)束了。
3.增加內(nèi)阻。內(nèi)阻不同，流過相同電流，內(nèi)阻的電池發(fā)熱相對較多。電池溫度過高，導致老化加速，內(nèi)阻會進一步增大。內(nèi)阻與溫度升高，形成一對負反饋，使高內(nèi)阻的細胞加速惡化。
以上三個參數(shù)并不是完全獨立的。深度老化的細胞內(nèi)阻較大，容量衰減較大。
分開，只是為了弄清楚他們要去哪里。
如何處理不一致:
電池性能的不一致性在生產(chǎn)過程中形成，在使用過程中加深。同一電池組的電池很弱，隨著加速而變?nèi)酢ｋS著老化程度的加深，單體細胞間參數(shù)的離散度增大。
目前工程師應該與單細胞不一致，主要有三個方面。單個電池被分成幾組進行熱管理。電池管理系統(tǒng)在出現(xiàn)少量不一致時提供平衡功能。
1、排序
不同批次的細胞理論上不能同時使用。即使是相同批次的電池，也需要進行篩選，相對集中的參數(shù)電池在一個電池組，相同的電池組。
排序的目的是選擇具有相似參數(shù)的單元格。排序方法研究多年，分為靜態(tài)排序和動態(tài)排序。
(1)靜態(tài)排序。根據(jù)電池的開路電壓、內(nèi)阻、容量等特征參數(shù)，選擇目標參數(shù)，引入統(tǒng)計算法，設(shè)定篩選標準，將同批次電池分成若干組。
動態(tài)篩選。有的選擇恒流恒壓充電方式，有的選擇脈沖脈沖充放電方式，有的比較自己的充放電曲線之間的關(guān)系。
(3)靜態(tài)分離。首先進行靜態(tài)篩選，然后在此基礎(chǔ)上進行動態(tài)篩選。這樣分組更多，篩選準確率更高，但成本也會相應增加。
這里有一個小型的鋰電池生產(chǎn)規(guī)模的重要性演示。大規(guī)模的發(fā)貨可以讓制造商進行更復雜的分揀，從而使電池組的性能更接近。如果產(chǎn)量太小，組太多，一批不能配備電池組，即使最好的方法也不能使用。
2. 熱管理
對于內(nèi)阻不一致的電池，產(chǎn)生的熱量也不一樣。熱管理系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)整個電池的溫差，使其保持在一個較小的范圍內(nèi)。產(chǎn)生較多熱量的電池，仍在高溫上升，但不會與其他電池拉開差距，劣化程度也不會出現(xiàn)明顯差距。
3、平衡
當電池單體不一致時，某些電池的端電壓總是先達到控制膜片值，導致整個系統(tǒng)容量下降。為了解決這一問題，電池管理系統(tǒng)BMS設(shè)計了一個平衡功能。
其中一個電池是最先達到充電截止電壓的，而其他電池的電壓明顯滯后。BMS可以啟動充電均衡功能，也可以通過連接電阻器將部分高壓電池的電量放掉，或者將能量轉(zhuǎn)移到低壓電池上。通過這種方式，切斷條件被移除，充電過程重新啟動，使電池組充滿更多的能量。
