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(shù)的不一致主要是指容量、內(nèi)阻、開路電壓的不一致。直到現(xiàn)在，電芯的不一致性，仍然是行業(yè)內(nèi)研究的重要領(lǐng)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(huì)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(chéng)合作，也能帶著電動(dòng)汽車飛起。這時(shí)候，就需要面對(duì)一個(gè)問題，一致性。

　　在既有的生產(chǎn)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(shù)相近的電芯放在一個(gè)電池包里使用，盡力是電芯初始狀態(tài)一致；分選的目的，是把參數(shù)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(tài)分選和動(dòng)態(tài)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(huán)境溫度，避免初始的不一致進(jìn)一步惡化；熱管理系統(tǒng)的加入，可以調(diào)節(jié)整個(gè)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。

　　三、提高鋰電池管理系統(tǒng)

　　全面監(jiān)控的能力和均衡能力，力求改善已經(jīng)發(fā)生的不一致情況。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。

　　鋰電池不一致性會(huì)出現(xiàn)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(gè)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(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(duì)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(duì)負(fù)反饋，使高內(nèi)阻電芯加速劣化。

　　為什么鋰電池多數(shù)都是小個(gè)子？

　　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)，過多的能量無處釋放，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的能量，一旦出現(xiàn)意外，消防員、滅火劑無法觸及、無能為力，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。

　　目前鋰電池參數(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電池組的安全運(yùn)行，但對(duì)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。