電池廠商淺談動力鋰電池組的安全性、一致性、和均衡性問題

來源：存能電氣  日期：2019-10-30 15:14  瀏覽量：次

　　電池廠商淺談動力鋰電池組的安全性、一致性、和均衡性問題。在新能源汽車領(lǐng)域，動力鋰電池組由于具備相對較高的能量密度、輸出功率等特點得到越來越廣泛的應(yīng)用。但動力鋰電池組的性能及壽命會隨著不斷地使用而衰減，更重要的是在不同的使用環(huán)境下會有不同的狀況。這與電池的安全性、一致性、和均衡性有關(guān)。下面就來分析動力鋰電池組的安全性、一致性、和均衡性問題。

　　動力鋰電池組的安全性

　　電池的安全性主要把控幾個方面：電芯制造過程中、電池組集成過程中、儲存過程中、運輸過程中、使用過程中、回收過程中以及材料提煉。

　　如果不考慮單體鋰電池安全因素，鋰電池組的安全問題是可以避免的，只要保證每個鋰電池的散熱良好以及保護(hù)電路及時有效。但實際上這一點很難實現(xiàn)，主要在于鋰電池組都是將多個單體鋰電池置于一個狹小的空間內(nèi)，難以保證每個鋰電池都能散熱良好。同時由于各個鋰電池所處環(huán)境不同，其發(fā)熱情況也有所差異。這大大增加了鋰電池管理難度，給鋰電池管理系統(tǒng)帶來極大的不確定性。一旦電源管理系統(tǒng)無法正常工作，鋰電池組發(fā)生安全事故的可能性就非常高。

　　由此可見，鋰電池組的安全問題是可以解決的，采用安全性更高的單體鋰電池、合理安排鋰電池結(jié)構(gòu)以及強大的鋰電池管理系統(tǒng)等手段可以最大程度降低安全事故發(fā)生概率。

　　動力鋰電池組的一致性

　　鋰離子動力電池作為新能源汽車的關(guān)鍵核心部件，其成組電池間的一致性問題，對于動力電池組壽命、整車安全性等方面都顯得尤為重要。在實際應(yīng)用中，因電池組間的差異，電池組中的某一單體電池率先失效，將會形成“多諾米效應(yīng)”，致使整個電池組整體失效，嚴(yán)重影響鋰電池組的安全和使用壽命，并威脅整車的正常使用。

　　由于電池的不一致性來自于電池內(nèi)阻、容量和SOC，而傳統(tǒng)一致性評價方法和均衡方式以外電壓一致性作為控制目標(biāo)，并沒有有效地提高電池組的可用容量，所以也不能改善電池組一致性問題對成組電池使用造成的不良影響。經(jīng)研究，以SOC作為均衡的參考對象，均衡對象相對固定，充分利用均衡時間，提高均衡利用率來降低均衡電流容量。

　　動力鋰電池組的均衡性

　　基于主動均衡技術(shù)鋰動力電池組，無論鋰動力電池組在充電、放電還是放置過程中，都可在鋰動力電池組內(nèi)部對于鋰動力電池單體之間的差異性進(jìn)行主動均衡，以消除鋰動力電池成組后由于自身和使用過程中產(chǎn)生的各種不一致性。

　　鋰電池均衡技術(shù)是指在鋰電池成組后，通過人為干預(yù)使電池組內(nèi)的所有電池綜合性能趨于一致，其目的是確保電池組性能可以充分發(fā)揮，并保證電池在使用過程中的安全。根據(jù)均衡過程中電路對能量的消耗情況，均衡可分為能量耗散型和能量非消耗型兩大類。

　　鋰離子動力電池的安全性能，決定了其在新能源汽車領(lǐng)域的市場和未來。為了保證新能源汽車的安全，各個企業(yè)需要不斷通過改進(jìn)工藝和技術(shù)提高鋰電池電芯的安全性，需要針對動力電池系統(tǒng)不斷進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和設(shè)計分析。另外，使用者同樣需要要、正確使用動力電池系統(tǒng)，杜絕機械濫用、熱濫用和電濫用以保證電池的安全可靠性。