鋰離子電池均衡維護中為什么產生不一致性

在實際應用中,為達到一定的電壓、功率和能量等級,通常需要大量的鋰離子電池串并聯成組應用來為整車提供動力。從實踐當中可以明確發現,各個單體電池在各個物理元素上面有很大的差異性,尤其是容量和內阻等差別較大,不一致問題是需要解決的重要問題,那么鋰離子電池均衡維護中為什么產生不一致性?

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1、生產過程產生的不一致性

鋰離子電池的不一致性首先來自于單體電池的制造,鋰離子電池的生產流程存在很多工序,制造工藝難度比較大。任何一道程序的參數或反應出現細微偏差,都會影響成品電池的一致性。比如,在正負極片的制造過程中,需要在真空環境下對正負極材料及配料進行均勻攪拌。其中,均衡維護?中攪拌越均勻,正負極漿料的物質分布越均勻,就越有利于后期電池在使用中鋰離子的脫嵌,如果攪拌不均,就會使鋰離子脫嵌困難:容量衰退速度快。

2、使用過程產生的不一致性

即使鋰離子電池在成組前己經經過嚴格的篩選,但是經過一段時間的使用后,電池組的不一致性仍然會逐漸表現出來并且會越來越嚴重,原因如下:電池初始性能參數的不一致性在使用過程中逐漸累積和變大。電動汽車和軌道交通車輛的電池包是有許多單體電池組成的,在使用過程中,會表現出強烈的“木桶效應”,容量小、內阻大的單體電池在充、放電過程中易發生過充電、過放電和過熱等問題。這些問題會加快電池組性能的衰減速度,導致電池組的不一致性問題逐漸累積和放大。使用環境的差異對電池組的不一致性問題影響較大。電池組在整車上的空間位置固定,電池熱場容易分布不均,進而導致不同位置的單體電池的溫度不同。各單體電池的溫度不同會導致環境溫度的不同,而環境溫度又會影響電池的溫度,這將導致各單體電池的性能參數以不同的速率衰減,加大電池組的不一致性。

隨著全球能源危機和環境污染等問題的日益嚴重,世界各國都致力于推進新能源領域的發展。鋰離子電池作為新能源儲能元件,它的密閉性相對較好,更重要的是充電特性比較突出,整體使用壽命久,還有安全環保等優點從眾多動力電池中脫穎而出,被廣泛應用于電動汽車和軌道交通領域,因此均衡維護十分必要。

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