如何控制磷酸鐵鋰電池組的一致性?

來源：存能電氣  日期：2019-01-08 13:09  瀏覽量：次

　　如何控制磷酸鐵鋰電池組的一致性?盡管通過如電壓、內(nèi)阻，和閾值法來篩選相對(duì)一致的電池，但是鋰電池成組后，鋰電池組內(nèi)電池一致性就很難維持，壽命也將大大縮短，因而，磷酸鐵鋰電池組內(nèi)電池一致性的控制就顯得格外重要。那么，通過什么手段可以解決磷酸鐵鋰電池組的一致性呢？本文存能電氣小編將展開討論。

　　如何控制磷酸鐵鋰電池組的一致性?

　　目前，行業(yè)普遍采用鋰電池管理系統(tǒng)來控制電池組內(nèi)電池的一致性和安全，從而保護(hù)鋰電池組，延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命。采用鋰電池管理系統(tǒng)（BMS）可以實(shí)現(xiàn)電池相對(duì)一致性的控制，從而避免由于電池不一致在使用過程中可能造成的過充過放，相對(duì)延長(zhǎng)磷酸鐵鋰電池組的使用壽命。帶有均衡功能的電池管理系統(tǒng)在一定程度上環(huán)節(jié)了電池組的不一致問題，使鋰電池組容量和能量利用率得以最大化。

　　從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中分析可以看出：帶有BMS的鋰電池組采用充放電設(shè)備或充電器進(jìn)行充電，最高電壓的出現(xiàn)點(diǎn)往往在恒壓充電初期。電池組內(nèi)的電池初始的微小電壓不一致是客觀存在的，盡管初始的電壓不一致較小，且在恒壓充電過程中能夠得到一定的均衡，電池的電壓不一致得到一定的調(diào)節(jié)。

　　但是在長(zhǎng)期的使用中，鋰電池組內(nèi)的電池在溫度場(chǎng)等方面的催化下，不一致現(xiàn)象必然逐漸加劇，進(jìn)而可能導(dǎo)致電池在充放電過程中產(chǎn)生過充或過放現(xiàn)象，當(dāng)然電鋰池組管理系統(tǒng)也必然會(huì)在保證安全的前提下犧牲比分電池的充放電容量來保證電池間的一致性。

　　磷酸鐵鋰電池組一致性差解決方法：

　　存能電氣小編接下來提供一種減少溫度對(duì)電池容量一致性影響，準(zhǔn)確測(cè)量磷酸鐵鋰電芯實(shí)際容量的提升磷酸鐵鋰電池分容容量一致性的方法，其步驟如下：

　　1、抽取若干電池;選取測(cè)試溫度區(qū)間，在該測(cè)試溫度區(qū)間內(nèi)均勻設(shè)置若干測(cè)試溫度節(jié)點(diǎn)，并測(cè)試統(tǒng)計(jì)各電池在每個(gè)測(cè)試溫度節(jié)點(diǎn)下的電池容量;

　　2、選取磷酸鐵鋰電池組容量極差最小電池分容溫度區(qū)間，將該溫度區(qū)間下各電池的容量值與其在25℃時(shí)電池的容量值進(jìn)行線性擬合;

　　3、測(cè)量該批次同一容量檔位電池在鋰電池分容溫度區(qū)間內(nèi)的電池容量;

　　4、根據(jù)擬合方程，計(jì)算出該批次電池在25℃的放電容量。

　　本創(chuàng)新的優(yōu)點(diǎn)在于：電池分容溫度區(qū)間內(nèi)的電池容量值和常溫25℃下的電池容量值進(jìn)行擬合，并找到兩者之間的函數(shù)關(guān)系;根據(jù)函數(shù)關(guān)系即可得出較為準(zhǔn)確的常溫25℃下的電池容量，減少溫度對(duì)鋰電池組容量一致性的影響。

　　鋰電池組不一致性的危害：

　　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。

　　容量損失，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)鋰電池組的能力。

　　壽命損失，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。

　　磷酸鐵鋰電池安全嗎？

　　磷酸鐵鋰電池安全嗎？這一問題要從材料/結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、生產(chǎn)工藝、充放電特性三個(gè)方面來回答。

　　1.磷酸鐵鋰電池是目前最安全的鋰離子電池正極材料，不含任何對(duì)人體有害的重金屬元素，其橄欖石結(jié)構(gòu)中氧氣很難析出，提高了材料的穩(wěn)定性。

　　2.磷酸鐵鋰電池組生產(chǎn)流程與其他鋰電池品種大體相同，其核心工序有：配料、涂布、輥壓、制片、卷繞。在配料環(huán)節(jié)，磷酸鐵鋰材料導(dǎo)電性能相對(duì)較差，所以，顆粒一般做得更小一些，這樣做的客觀效果是：內(nèi)部排列更為均勻，促使其形成了平衡的電壓平臺(tái)，工作時(shí)能夠保持電池的狀態(tài)穩(wěn)定。

　　3.充放電是鋰電池兩種基本的工作狀態(tài)。當(dāng)磷酸鐵鋰電池組充放電時(shí)，由于鐵離子氧化能力不強(qiáng)，不會(huì)放出氧氣，自然也就難以與電解質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，這使得磷酸鐵鋰電池充放電過程處在一個(gè)安全的環(huán)境中。

　　所以，綜上所述，磷酸鐵鋰電池能夠保持物理結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，消除了體積增大而產(chǎn)生電池爆裂現(xiàn)象的隱患，還是比較安全的。

　　以上就是控制磷酸鐵鋰電池組的一致性的方法以及鋰電池安不安全的說法，你們都明白了嗎？不同批次的鋰電芯，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(duì)集中的電芯放在一個(gè)鋰電池組里，同一個(gè)鋰電池包里。