解決鋰電池不一致性問題的方法

來源：存能電氣  日期：2019-08-26 09:50  瀏覽量：次

　　解決鋰電池不一致性問題的方法。鋰電池參數的不一致主要是指容量、內阻、開路電壓的不一致。直到現在，電芯的不一致性，仍然是行業內研究的重要領域。電芯能量密度再高，遇到不一致性來攪局，電池包能力也會大打折扣。

　　解決鋰電池不一致性問題的方法

　　鋰電池不能做成一大只，只好把眾多小電芯組織起來，大家勁往一處使，精誠合作，也能帶著電動汽車飛起。這時候，就需要面對一個問題，一致性。

　　在既有的生產能力和工藝水平下，解決鋰電池一致性問題常見的有三條路。

　　一、合理分選

　　把性能參數相近的電芯放在一個電池包里使用，盡力是電芯初始狀態一致；分選的目的，是把參數相近的電芯挑選出來。分選方法，被研究了很多年，主要分靜態分選和動態分選兩大類。

　　二、提高熱管理水平

　　為鋰電池提供更適宜且更均勻的工作環境溫度，避免初始的不一致進一步惡化；熱管理系統的加入，可以調節整個電池組的溫差，使之保持在一個較小的范圍里。生成熱量較多的電芯，依然溫升偏高，但不會與其他電芯拉開差距，劣化水平就不會出現明顯的差距。

　　三、提高鋰電池管理系統

　　全面監控的能力和均衡能力，力求改善已經發生的不一致情況。為了解決這個問題，電池管理系統BMS設計了均衡功能。

　　鋰電池不一致性會出現哪些問題？

　　1）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電池組的能力。

　　2）壽命損失。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，出力過猛，很大可能最先到達壽命的重點。一直電芯壽命終結，一組焊接在一起的電芯，也就跟著壽終正寢。

　　3）內阻增大，不同的內阻，流過相同的電流，內阻大的電芯發熱量相對比較多。電池溫度過高，造成劣化速度加快，內阻又會進一步升高。內阻和溫升，形成一對負反饋，使高內阻電芯加速劣化。

　　為什么鋰電池多數都是小個子？

　　能量密度高，鋰電池往往不敢設計成大容量。鉛酸電池的能量密度在40Wh/kg左右，而鋰電池，已經超過150Wh/kg。能量集中度提高，對安全性的要求水漲船高。

　　首先，單只能量過高的鋰電池，遇到意外，引發熱失控，電池內部急劇反應，短時間內，過多的能量無處釋放，是非常危險的。尤其在安全技術，管控能力發展還不夠充分的時候，每只電池的容量都應該克制。

　　其次，被鋰電池殼體包裹起來的能量，一旦出現意外，消防員、滅火劑無法觸及、無能為力，只能在發生事故時隔離現場，任事故電池自行反應，能量燃盡為止。

　　目前鋰電池參數的不一致性是影響電池組使用壽命的關鍵因素，雖然熱管理水平的提升在某種程度上保證了電池組的安全運行，但對于提升電池的一致性水平仍然是大規模使用鋰電池的重要技術影響因素。