鋰電芯的一致性有多重要?鋰電池一致性如何控制

來源：存能電氣  日期：2020-04-17 09:39  瀏覽量：次

鋰電芯的一致性有多重要？鋰電池一致性如何控制？鋰電池目前在新能源汽車、智能電網等領域中大規模應用情況在逐年增加，但目前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鋰電池組的安全運行，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。

鋰電芯的一致性有多重要？

電芯的一致性是指物理性質的一致性，通常情況下只要使用同一品牌、同一批次的電池，并且不能新舊電池混用，就能基本保證其一致性。鋰電池一致性是指用于成組的單體電池的初期性能指標的一致，包括：容量、阻抗、電極的電氣特性、電氣連接、溫度特性、衰變速度等。以上因數的不一致，將直接影響運行中輸出電參數的差異。

因為電動汽車使用的鋰電池組都是由很來多單體鋰電池組成的，自而使用鋰電池組時單個鋰電池一致性不好會影響到電池的使用，嚴重時會導致整個鋰電池組不能使用；而鋰電池的一致性與電芯有關，以必須保證鋰電芯的一致性。

鋰電芯的一致性對于電動汽車電池的重要性

⑴放電：容量不同的電池，放電時總會有一個先放完電而另一個仍然電壓較高；

⑵充電：容量不同的電池，充電時總會有一個先充滿電而另一個仍然電壓較低；

⑶電池沒電：壽命縮短80%，甚至損壞；

⑷電池過充電：將打破化學平衡并伴隨水的電解，同樣會損壞電池。

鋰電池一致性如何控制？

電芯性能的不一致都是在生產過程中形成，在使用過程中加深，同一個鋰電池組內的電芯弱者恒弱且加速變弱，單體電芯之間參數的離散程度隨著老化程度的加深而加大。當前工程師應對單體電芯不一致主要從三個方面考慮：單體鋰電池分選、成組后熱管理、出現少量不一致時電池管理系統提供均衡功能。

1、電芯一致性改善：盡量減少材料供應商，材料和電池的批量越大越有利于提高一致性，減少批次性差異；盡量提高設備的自動化程度，選擇高精度、高穩定性設備有利于提高電池的一致性；

2、電池配組時必須進行嚴格的一致性篩選：同批生產的產品批量越大一致性越有保證，嚴格控制混批配組；確保鋰電池配組數據檢測準確，電池篩選準確無誤，做好數據存儲、分析；

3、增加安全保護均衡檢測電路或置入可進行均衡維護的器件：保證電池保護系統的均衡功能真正有效、防止過充過放；保護系統故障是鋰電池故障原因中很重要的一個因素。

控制鋰電池的一致性建議最好采用自動化電池設備制作，各工序都要有自檢能力和完好品控能力，如果是控制鋰電池組的一致性，則要以電壓、容量、電源內阻、自放電等一致性匹配，正常是通過篩選功能來實現。

鋰電池一致性是相對的，不一致性是絕對的，可以通過進一步提高工藝參數的精確性來提高單體電池的一致性，提高工藝裝備技術水平是目前工作的重點方向，同時要避免人為因素造成的不一致。鋰電池一致性的提高是一個系統工程，不僅僅只是生產工藝還需要電池設計者、管理系統的研究者以及電池組的使用者共同協作，促進我國鋰電池行業的發展。