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鋰電池組不一致性的原因及危害,看了就明白!

來源:存能電氣  日期:2018-12-10 13:56  瀏覽量:

  鋰電池組不一致性的原因及危害,看了就明白!鋰電池組電壓不一致會(huì)產(chǎn)生什么危害?如何應(yīng)對鋰電池組不一致性的危害?鋰電池參數(shù)的不一致主要是指容量、內(nèi)阻、開路電壓的不一致。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。今天,存能電氣小編就帶大家來了解一下鋰電池組一致性的問題。

  鋰電池組不一致性的概念

  鋰電池參數(shù)的不一致主要是指容量、內(nèi)阻、開路電壓的不一致。初始的不一致度隨著電池在使用過程中連續(xù)的充放電循環(huán)而累計(jì),導(dǎo)致各單體電池狀態(tài)(SOC、電壓等)產(chǎn)生更大的差異;

  鋰電池組內(nèi)的使用環(huán)境對于各單體電池也不盡相同。這就導(dǎo)致了單體電池的不一致度在使用過程中逐步放大,從而在某些情況下使某些單體電池性能加速衰減,并最終引發(fā)鋰電池組過早失效。

  鋰電池組不一致性產(chǎn)生的原因

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  鋰電池組的不一致性是一個(gè)不斷累積的過程,時(shí)間越長單體電池之間產(chǎn)生的差異越大;并且鋰電池組還會(huì)受到使用環(huán)境的影響,在以后的使用過程中單體電池的不一致性會(huì)被逐漸放大,從而導(dǎo)致某些單體電池性能加速衰減,最終導(dǎo)致電池沒有使用功能。

  鋰電池組的不一致性主要受時(shí)間的影響較大,原因主要包括兩個(gè)方面:

  1、首先是制造過程中存在工藝上的問題和材質(zhì)的不均勻等問題,使得鋰電池的材料和等存在很微小的差別;在鋰電池組投入使用后,電池組中各個(gè)電池的電解液密度、溫度和通風(fēng)條件、自放電程度及充放電過程等差別的影響,同一批次出廠的同一型號(hào)電池容量和內(nèi)阻可能存在差異性。

  2、裝車使用時(shí),鋰電池組中各個(gè)電池的電解液密度、溫度和通風(fēng)條件、自放電程度及充放電過程等差別的影響。

  鋰電池組不一致會(huì)產(chǎn)生什么危害和問題?

 ?、偃萘繐p失,電芯單體組成鋰電池組,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。

 ?、趬勖鼡p失,小容量電芯,每次都是滿充滿放,出力過猛,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。

  ③內(nèi)阻增大,不同的內(nèi)阻,流過相同的電流,內(nèi)阻大的電芯發(fā)熱量相對比較多。電池溫度過高,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,形成一對負(fù)反饋,使高內(nèi)阻電芯加速劣化。

  如何應(yīng)對鋰電池組的不一致性問題?

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  △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)過篩選,把參數(shù)相對集中的電芯放在一個(gè)鋰電池組里,同一個(gè)電池包里。

  熱管理:針對內(nèi)阻不一致電芯,產(chǎn)生熱量不相同問題。熱管理系統(tǒng)的加入,可以調(diào)節(jié)整個(gè)鋰電池組的溫差,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)與其他電芯拉開差距,劣化水平就不會(huì)出現(xiàn)明顯的差距。

  電池均衡管理:為了解決這個(gè)問題,電池管理系統(tǒng)BMS設(shè)計(jì)了均衡功能。保證鋰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。掌握鋰電池組中單電池不一致性發(fā)展規(guī)律,對極端參數(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。

  能量管理策略: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。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。盡量防止電池深放電的同時(shí),避免電池的過充電。

  如何判斷鋰電池組單體一致性好壞?

  鋰電池組單體一致性好壞,需要用專用的工具,測量容量、內(nèi)阻、充放電曲線的方法來判斷。這個(gè)要單個(gè)的測量單只電池的容量、內(nèi)阻和放電平臺(tái),還有看電池組合的工藝水平,看具體產(chǎn)品對電池性能的要求。電池的不一致性(在一定范圍之內(nèi))只能用外在的電池組管理系統(tǒng)解決,這是必須的。

  總結(jié):提高鋰電池組的一致性問題是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要電池的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、質(zhì)量控制、應(yīng)用、維護(hù)等多方面共同考慮。以上分別介紹了鋰電池組不一致性產(chǎn)生的原因、危害以及解決的措施,希望能幫上你們。

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