锂電池組電芯一致性控制方法

TIME: 2022-05-11 新聞資訊

新能源電動車的火爆發展，讓锂電池生产成为公认的商业蓝海，但是在行业中公认的难点就是锂電芯之间的一致性比较难控制，尽管通过如电压、内阻，使用极差系数法、标准差洗漱法和阈值法来筛选参数相对一致的電芯，但是电池成组后，电池组内電芯一致性就很难维持，其影响因素诸多，如温度场、电池极化、自放电等。

因而，电池组内電芯一致性的控制就显得格外重要，目前，行业普遍采用电池管理系统来控制电池组内电池的一致性和安全，从而保护电池组，延长产品使用寿命。采用電池管理系統（BMS）可以實現電池相對一致性的控制，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，相對延長電池組的使用壽命。帶有均衡功能的電池管理系統在一定程度上環節了電池組的不一致問題，使電池組容量和能量利用率得以最大化。

從實驗數據中分析可以看出：帶有MBS的電池組采用充放電設備或充電器進行充電，最高電壓的出現點往往在恒壓充電初期。電池組內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節。但是在長期的使用中，電池組內的電池在溫度場等方面的催化下，不一致現象必然逐漸加劇，進而可能導致電池在充放電過程中産生過充或過放現象，當然電池組管理系統也必然會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。

當進行50%不均衡設置的電池組采用充放電設備或充電器充電，在充電進入恒壓或類似恒壓階段時，電池組內電池均達到自身的最高電壓，此時，電池間的電壓也得到一定的調節，但是充電設備會對電池造成過充且電壓也得到一定的調節，但是充電設備會對電池造成過充且電壓不一致性的調節能力較小，而充電器不僅能夠防止單個電池的過充，對不一致的均衡作用相對要明顯。

綜上所述，電池組內電池出現最高電壓往往是在恒壓充電初期，電池組內電池間的不一致性是先天客觀存在的，更多的來源于長期使用過程中，每一次充放電循環並不會引起電池間産生較大電壓差和荷墊狀態差異，即不會導致較大不一致；電池組內管理系統在充放電過程中也會對不一致進行一定的調節，也能夠防止極端不平衡情況下對電池造成過充。

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