鋰電芯的一致性有多重要?鋰電池一致性如何控制

來源：存能電氣  日期：2020-04-17 09:39  瀏覽量：次

鋰電芯的一致性有多重要？鋰電池一致性如何控制？鋰電池目前在新能源汽車、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域中大規(guī)模應(yīng)用情況在逐年增加，但目前電池參數(shù)的不一致性是影響電池組使用壽命的關(guān)鍵因素，雖然熱管理水平的提升在某種程度上保證了鋰電池組的安全運(yùn)行，但對于提升電池的一致性水平仍然是大規(guī)模使用鋰電池的重要技術(shù)影響因素。

鋰電芯的一致性有多重要？

電芯的一致性是指物理性質(zhì)的一致性，通常情況下只要使用同一品牌、同一批次的電池，并且不能新舊電池混用，就能基本保證其一致性。鋰電池一致性是指用于成組的單體電池的初期性能指標(biāo)的一致，包括：容量、阻抗、電極的電氣特性、電氣連接、溫度特性、衰變速度等。以上因數(shù)的不一致，將直接影響運(yùn)行中輸出電參數(shù)的差異。

因?yàn)殡妱?dòng)汽車使用的鋰電池組都是由很來多單體鋰電池組成的，自而使用鋰電池組時(shí)單個(gè)鋰電池一致性不好會(huì)影響到電池的使用，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)鋰電池組不能使用；而鋰電池的一致性與電芯有關(guān)，以必須保證鋰電芯的一致性。

鋰電芯的一致性對于電動(dòng)汽車電池的重要性

⑴放電：容量不同的電池，放電時(shí)總會(huì)有一個(gè)先放完電而另一個(gè)仍然電壓較高；

⑵充電：容量不同的電池，充電時(shí)總會(huì)有一個(gè)先充滿電而另一個(gè)仍然電壓較低；

⑶電池沒電：壽命縮短80%，甚至損壞；

⑷電池過充電：將打破化學(xué)平衡并伴隨水的電解，同樣會(huì)損壞電池。

鋰電池一致性如何控制？

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，同一個(gè)鋰電池組內(nèi)的電芯弱者恒弱且加速變?nèi)酰瑔误w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)對單體電芯不一致主要從三個(gè)方面考慮：單體鋰電池分選、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、電芯一致性改善：盡量減少材料供應(yīng)商，材料和電池的批量越大越有利于提高一致性，減少批次性差異；盡量提高設(shè)備的自動(dòng)化程度，選擇高精度、高穩(wěn)定性設(shè)備有利于提高電池的一致性；

2、電池配組時(shí)必須進(jìn)行嚴(yán)格的一致性篩選：同批生產(chǎn)的產(chǎn)品批量越大一致性越有保證，嚴(yán)格控制混批配組；確保鋰電池配組數(shù)據(jù)檢測準(zhǔn)確，電池篩選準(zhǔn)確無誤，做好數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析；

3、增加安全保護(hù)均衡檢測電路或置入可進(jìn)行均衡維護(hù)的器件：保證電池保護(hù)系統(tǒng)的均衡功能真正有效、防止過充過放；保護(hù)系統(tǒng)故障是鋰電池故障原因中很重要的一個(gè)因素。

控制鋰電池的一致性建議最好采用自動(dòng)化電池設(shè)備制作，各工序都要有自檢能力和完好品控能力，如果是控制鋰電池組的一致性，則要以電壓、容量、電源內(nèi)阻、自放電等一致性匹配，正常是通過篩選功能來實(shí)現(xiàn)。

鋰電池一致性是相對的，不一致性是絕對的，可以通過進(jìn)一步提高工藝參數(shù)的精確性來提高單體電池的一致性，提高工藝裝備技術(shù)水平是目前工作的重點(diǎn)方向，同時(shí)要避免人為因素造成的不一致。鋰電池一致性的提高是一個(gè)系統(tǒng)工程，不僅僅只是生產(chǎn)工藝還需要電池設(shè)計(jì)者、管理系統(tǒng)的研究者以及電池組的使用者共同協(xié)作，促進(jìn)我國鋰電池行業(yè)的發(fā)展。