你知道解決鋰電池不一致危害的3大秘籍嗎？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-06-09 13:38
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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。
動(dòng)力鋰電池，已經(jīng)穩(wěn)穩(wěn)占據(jù)了電動(dòng)汽車(chē)電源江湖老大的地位。使用壽命長(zhǎng)，能量密度高，還極具改進(jìn)潛力。安全性可以改，能量密度可以繼續(xù)上升。在可預(yù)見(jiàn)的時(shí)間里(傳說(shuō)大約2020年左右)就可以趕上燃油車(chē)的續(xù)航能力和性?xún)r(jià)比，步入電動(dòng)汽車(chē)的第一個(gè)成熟階段。然而鋰電池也有鋰電池的煩惱。
1：為什么鋰電池多數(shù)都是小個(gè)子
我們看到的鋰電池，圓柱電池，軟包電池、方形電池，一般都長(zhǎng)相清秀，完全找不到傳統(tǒng)鉛酸電池那樣的大塊頭，這是為什么?
能量密度高，鋰電池往往不敢設(shè)計(jì)成大容量。鉛酸電池的能量密度在40Wh/kg左右，而鋰電池，已經(jīng)超過(guò)150Wh/kg。能量集中度提高，對(duì)安全性的要求水漲船高。
首先，單只能量過(guò)高的鋰電池，遇到意外，引發(fā)熱失控，電池內(nèi)部急劇反應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)，過(guò)多的能量無(wú)處釋放，是非常危險(xiǎn)的。尤其在安全技術(shù)，管控能力發(fā)展還不夠充分的時(shí)候，每只電池的容量都應(yīng)該克制。
其次，被鋰電池殼體包裹起來(lái)的能量，一旦出現(xiàn)意外，消防員、滅火劑無(wú)法觸及、無(wú)能為力，只能在發(fā)生事故時(shí)隔離現(xiàn)場(chǎng)，任事故電池自行反應(yīng)，能量燃盡為止。
當(dāng)然，出于安全考慮，當(dāng)前的鋰電池已經(jīng)設(shè)計(jì)了多重安全手段。拿圓柱電池為例。
安全閥，當(dāng)電池內(nèi)部反應(yīng)超出正常范圍，溫度上升，并且伴隨生成副反應(yīng)氣體，壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值，安全閥自動(dòng)開(kāi)啟，泄掉壓力。安全閥打開(kāi)的一刻，電池完全失效。
熱敏電阻，有的電芯配置熱敏電阻，一旦出現(xiàn)過(guò)流，電阻在達(dá)到某一個(gè)溫度以后，阻值陡增，所在回路電流下降，阻止溫度的進(jìn)一步升高。
熔斷器，電芯配備具有過(guò)流熔斷功能的熔絲，一旦出現(xiàn)過(guò)流風(fēng)險(xiǎn)，電路斷開(kāi)，避免惡性事故的發(fā)生。
?2：鋰電池一致性問(wèn)題
鋰電池不能做成一大只，只好把眾多小電芯組織起來(lái)，大家勁往一處使，精誠(chéng)合作，也能帶著電動(dòng)汽車(chē)飛起。這時(shí)候，就需要面對(duì)一個(gè)問(wèn)題，一致性。
我們?nèi)粘５慕?jīng)驗(yàn)是，兩節(jié)干電池，正負(fù)極連接起來(lái)，手電筒就能發(fā)光，有誰(shuí)管它一致不一致的事情。而鋰電池的大規(guī)模應(yīng)用，情形卻并非如此簡(jiǎn)單。
鋰電池參數(shù)的不一致主要是指容量、內(nèi)阻、開(kāi)路電壓的不一致。不一致的電芯串并在一起使用，會(huì)出現(xiàn)如下問(wèn)題。
?容量損失，電芯單體組成電池組，容量符合"木桶原理"，最差的那顆電芯的容量決定整個(gè)電池組的能力。
為了防止電池過(guò)充過(guò)放，電池管理系統(tǒng)的邏輯如此設(shè)置：放電時(shí)，當(dāng)最低的單體電壓達(dá)到放電截止電壓時(shí)，整個(gè)電池組停止放電;充電時(shí)，當(dāng)最高單體電壓觸及充電截止電壓時(shí)，停止充電。
拿兩只電池串聯(lián)舉例。一只電池容量1C，另外一只容量只有0.9C。串聯(lián)關(guān)系，兩只電池通過(guò)同樣大小的電流。
充電時(shí)，容量小的電池必然先充滿，達(dá)到充電截止條件，系統(tǒng)不再繼續(xù)充電。放電時(shí)，容量小的電池也必然先放光全部可用能量，系統(tǒng)即刻停止放電。
這樣，容量小的電芯始終在滿充滿放，容量大的電芯卻一直使用部分容量。整個(gè)電池組的容量總有一部分處于閑置狀態(tài)
?壽命損失，類(lèi)似的電池組的壽命，由壽命最短的那顆電芯決定。很大可能性，壽命最短的電芯，就是那顆容量小的電芯。小容量電芯，每次都是滿充滿放，出力過(guò)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。
?內(nèi)阻增大，不同的內(nèi)阻，流過(guò)相同的電流，內(nèi)阻大的電芯發(fā)熱量相對(duì)比較多。電池溫度過(guò)高，造成劣化速度加快，內(nèi)阻又會(huì)進(jìn)一步升高。內(nèi)阻和溫升，形成一對(duì)負(fù)反饋，使高內(nèi)阻電芯加速劣化。
