鋰電池成組不一致及優化方案

鋰離子電池的不一致性會影響電池組的使用壽命，降低了電池成組后的性能。鋰電池成組不一致性是指單體電池的容量、電壓、內阻、自放電速率等參數存在差異，是由電池組的組合結構、使用工況、使用環境、電池管理不同所致。

單體電池成組后，循環壽命會有所降低。選用較長使用壽命的單體電池組合成電池組，會增加電池組循環使用次數，但為提升電池組整體性能，獲得更長使用壽命，還應重視單體電池匹配一致性，提供適宜的工作條件和采用妥當熱管理措施，進行及時保養。在分析鋰離子電池組不一致性成因基礎上，提出電池不一致性的改進措施和優化方法。

一、不一致性機理

1 單體電池之間參數差異

單體電池之間的狀態差異主要包括單體電池初始差異和使用過程中產生的參數差異。電池設計、制造、存儲以及使用過程中存在多種不可控制的因素，會影響電池的一致性。提高單體電池的一致性是提升電池組性能的先決條件。單體電池參數的相互影響，當前的參數狀態受初始狀態和時間累積作用的影響。

電池容量、電壓和自放電速率

電池容量不一致會使電池組各單體電池放電深度不一致。容量較小、性能較差的電池將提前達到滿充電狀態，造成容量大、性能好的電池不能達到滿充電狀態。電池電壓的不一致將導致并聯電池組中單體電池互充電，電壓較高的電池將給電壓較低的電池充電，這會加快電池性能的衰減，損耗整個電池組的能量。自放電速率大的電池容量損失大，電池自放電速率的不一致將導致電池荷電狀態、電壓產生差異，影響電池組的性能。

電池內阻

串聯系統中，單體電池內阻差異將導致各個電池的充電電壓不一致，內阻大的電池提前達到電壓上限，此時其他電池可能未充滿電。內阻大的電池能量損耗大，產生的熱量高，溫度差異進一步增大內阻差異，導致惡性循環。

并聯系統中，內阻差異將導致各個電池電流的不一致，電流大的電池電壓變化快，使各個單體電池的充放電深度不一致，造成系統的實際容量值難以達到設計值。電池工作電流不同，其性能在使用過程中會產生差異，會影響整個電池組的壽命。

2 充放電工況

充電方式影響鋰電池組的充電效率和充電狀態，過充過放都會損壞電池，多次充放電后電池組會顯露不一致性。目前，鋰離子電池充電方式有數種，但常見的有分段恒流充電方式和恒流恒壓充電方式。恒流充電是較為理想的方式，能夠進行有效的滿充；恒流恒壓充電有效結合了恒流充電和恒壓充電的優點，解決了一般恒流充電方式難以滿充的問題，避免了恒壓充電方式在充電初期電流過大對電池造成的影響，操作簡單方便。

3 溫度

鋰電池在高溫和高放電倍率下的性能會有明顯衰減。這是因為鋰離子電池在高溫條件下和大電流使用時，會造成正極活性物質和電解液的分解，這是放熱過程，短時間放出等熱量能導致電池自身溫度進一步升高，溫度升高又加速了分解現象，形成惡性循環，加速分解使電池性能進一步下降。所以，如果電池組熱管理不當，會帶來不可逆性能損降。

無錫德朗能新能源有限公司著力奉獻清潔能源，改善電源結構，以產業服務，以價值回報社會，以信譽立足市場，以實力馳騁未來，與社會各界攜手并進，共創輝煌！

keyword:鋰電池

文章來源:http://www.golabdecoding.com