如何改善鋰電池一致性
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2021-05-15 16:28
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1. 生產(chǎn)過(guò)程措施 電池企業(yè)控制好各種原材料的一致性；漿料的流變性監(jiān)測(cè)，不長(zhǎng)時(shí)間擱置漿料，保證漿料在涂布時(shí)流變性是相同的；涂布參數(shù)監(jiān)控，尤其是磷酸鐵鋰漿料，由于磷酸鐵鋰顆粒較細(xì)，漿料的加工性能差，在涂布時(shí)應(yīng)注意減慢涂布機(jī)走速；漿料黏度的合理檢測(cè)；對(duì)極片的外觀檢查；剔除有瑕疵的極片；極片稱重；注液前后電池質(zhì)量差比較；化成溫度；濕度控制；
制定各種原材料的標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)原材料進(jìn)行檢驗(yàn)、儲(chǔ)存；生產(chǎn)工藝的一致性調(diào)控；對(duì)生產(chǎn)工藝的一致性進(jìn)行精細(xì)調(diào)控；工藝過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格的統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(SPC)；確保每個(gè)工藝在規(guī)定的公差范圍內(nèi)；確保過(guò)程能力指數(shù)，使其遵循正常的生產(chǎn)參數(shù)分布規(guī)律。
2. 配組過(guò)程的措施保證電池組采用統(tǒng)一規(guī)格、型號(hào)的電池，保證電池出廠質(zhì)量尤其是初始電壓的一致性，篩選條件：電壓；內(nèi)阻；電池化成數(shù)據(jù)；一致性評(píng)價(jià)方法有很多，目前最常使用的是極差系數(shù)法、標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)法和閾值法。結(jié)合聚類分析，利用設(shè)定時(shí)間間隔內(nèi)由各個(gè)檢測(cè)點(diǎn)構(gòu)成電池充放電曲線的形狀、距離、面積來(lái)進(jìn)行科學(xué)分類，從而判定電池的一致性。
在容量或電壓閾值的基礎(chǔ)上，對(duì)充放電曲線形狀，曲線間的距離，曲線圍取面積等進(jìn)行計(jì)算，選取能體現(xiàn)曲線一致的參數(shù)進(jìn)行判定。選配充放電過(guò)程中曲線較接近，相對(duì)距離較小，曲線圍取的面積較小，組間差異較小的電芯進(jìn)行配組，從而實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的一致配組。
3. 電池均衡管理 從電池管理系統(tǒng)角度，在電池組使用過(guò)程中檢測(cè)單電池參數(shù)，尤其是電動(dòng)汽車停駛或行駛過(guò)程中電壓分布情況，掌握電池組中單電池不一致性發(fā)展規(guī)律，對(duì)極端參數(shù)電池進(jìn)行及時(shí)調(diào)整或更換，以保證電池組參數(shù)不一致性不隨使用時(shí)間而增大。避免電池過(guò)充電，盡量防止電池深放電。
保證電池組良好的使用環(huán)境，盡量保證恒溫，減小振動(dòng)，保證水、塵土等污染電池極柱。同時(shí)從能量的管理和策略上，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(dòng)干預(yù)和降低電池的不一致性。
4. 電池?zé)峁芾黼姵厥褂眠^(guò)程中，內(nèi)阻、電池布置方式等因素的差異，會(huì)在充放電過(guò)程出現(xiàn)自身溫度和環(huán)境溫度的差異，這樣會(huì)直接導(dǎo)致其輸出性能的差異。電池?zé)峁芾碜饔檬菍㈦姵亟M的工作溫度保持在電池最優(yōu)的工作溫度范圍之內(nèi)。保證電池之間溫度條件的一致，從而確保電池使用參數(shù)的一致性。(電池在不同溫度狀態(tài)的壽命不同，溫度每升高10℃其退化速度就增加一倍)
5. 控制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。鋰離子電池在深度放電條件下的一致性變差，電池組的壽命也會(huì)減少。盡量防止電池深放電的同時(shí)，避免電池的過(guò)充電。系統(tǒng)內(nèi)具備了均衡電路后可以防止個(gè)別電池的過(guò)充電，適當(dāng)降低充電終止電壓，可延長(zhǎng)電池組的循環(huán)壽命。
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