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锂电池不一致性的危害及如何应对?
编辑:广东易电能源科技有限公司   发布时间:2020-12-16

        锂电池开展越来越迅猛,由于锂电池续航好、平安性较高,在新能源汽车市场表现得越来越突出。但是锂电池毕竟是电,在一定状况下还是有危害性的,那么为了防止大家遇到一些关于锂电池的问题,今天锂电池生产厂家小编就为大家引见一下锂电池不分歧性的危害及如何应对。

 

        电芯性能的不分歧,都是在消费过程中构成,在运用过程中加深。同一个电池组内的电芯,弱者恒弱,且加速变弱。单体电芯之间参数的离散水平,随着老化水平的加深而加大。

        动力锂电池,曾经稳稳占领了电动汽车电源江湖老大的位置。运用寿命长,能量密度高,还极具改良潜力。平安性能够改,能量密度能够继续上升。在可预见的时间里就能够赶上燃油车的续航才能和性价比,步入电动汽车的一个成熟阶段。但是锂电池也有锂电池的懊恼。

        为什么锂电池多数都是小个子

        我们看到的锂电池生产厂家锂电池,圆柱电池,软包电池、方形电池,普通都长相娟秀,完整找不到传统铅酸电池那样的大块头,这是为什么?

        由于能量密度高的缘由,锂电池常常不敢设计成大容量。铅酸电池的能量密度在40Wh/kg左右,而锂电池,曾经超越150Wh/kg。能量集中度进步,对平安性的请求水涨船高。首先,单只能量过高的锂电池,遇到不测,引发热失控,电池内部急剧反响,短时间内,过多的能量无处释放,是十分风险的。特别在平安技术,管控才能开展还不够充沛的时分,每只电池的容量都应该抑制。其次,被锂电池壳体包裹起来的能量,一旦呈现不测,消防员、灭火剂无法触及、无能为力,只能在发作事故时隔离现场,任事故电池自行反响,能量燃尽为止。当然,出于平安思索,当前的锂电池曾经设计了多重平安手腕。拿圆柱电池为例。平安阀,当电池内部反响超出正常范围,温度上升,并且随同生成副反响气体,压力到达设计值,平安阀自动开启,泄掉压力。平安阀翻开的一刻,电池完整失效。热敏电阻,有的电芯配置热敏电阻,一旦呈现过流,电阻在到达某一个温度以后,阻值陡增,所在回路电流降落,阻止温度的进一步升高。熔断器,电芯装备具有过流熔断功用的熔丝,一旦呈现过流风险,电路断开,防止恶性事故的发作。

 

        锂电池分歧性问题

        锂电池不能做成一大只,只好把众多小电芯组织起来,大家劲往一处使,精诚协作,也能带着电动汽车飞起。这时分,就需求面对一个问题,分歧性。我们日常的经历是,两节干电池,正负极衔接起来,手电筒就能发光,有谁管它分歧不分歧的事情。而锂电池的大范围应用,情形却并非如此简单。锂电池参数的不分歧主要是指容量、内阻、开路电压的不分歧。不分歧的电芯串并在一同运用,会呈现如下问题。

        容量损失

        电芯单体组成电池组,容量契合“木桶原理”,差的那颗电芯的容量决议整个电池组的才能。为了避免电池过充过放,电池管理系统的逻辑如此设置:放电时,当单体电压到达放电截止电压时,整个电池组中止放电;充电时,当单体电压触及充电截止电压时,中止充电。拿两只电池串联举例。一只电池容量1C,另外一只容量只要0.9C。串联关系,两只电池经过同样大小的电流。充电时,容量小的电池必然先充溢,到达充电截止条件,系统不再继续充电。放电时,容量小的电池也必然先放光全部可用能量,系统即刻中止放电。这样,容量小的电芯一直在满充溢放,容量大的电芯却不断运用局部容量。整个电池组的容量总有一局部处于闲置状态

        寿命损失

        相似的,电池组的寿命,由寿命短的那颗电芯决议。很大可能性,寿命短的电芯,就是那颗容量小的电芯。小容量电芯,每次都是满充溢放,出力过猛,很大可能先抵达寿命的重点。不断电芯寿命终结,一组焊接在一同的电芯,也就跟着寿终正寝。

        内阻增大

        不同的内阻,流过相同的电流,内阻大的电芯发热量相比照较多。电池温渡过高,形成劣化速度加快,内阻又会进一步升高。内阻和温升,构成一对负反应,使高内阻电芯加速劣化。上面三个参数,并不完整独立,老化水平深的电芯内阻比拟大,容量衰减也更多。分开阐明,只是想表述分明它们各自的影响方向。

 

        如何应对不分歧性

        电芯性能的不分歧,都是在消费过程中构成,在运用过程中加深。同一个电池组内的电芯,弱者恒弱,且加速变弱。单体电芯之间参数的离散水平,随着老化水平的加深而加大。当前,工程师应对单体电芯不分歧,主要从三个方面思索。单体电池分选,成组后热管理,呈现少量不分歧时电池管理系统提供平衡功用。

        分选

        不同批次的电芯,理论上不放在一同运用。即便相同批次的电芯,也需求经过挑选,把参数相对集中的电芯放在一个电池组里,同一个电池包里。分选的目的,是把参数相近的电芯选择出来。分选办法,被研讨了很多年,主要分静态分选和动态分选两大类。静态分选,针对电芯的开路电压,内阻,容量等特性参数停止挑选,选取目的参数,引入统计算法,设定挑选规范,将同一批次的电芯辨别成若干组。动态挑选,是针对电芯在充放电过程中表现出来的特性停止挑选,有的选择恒流恒压充电过程,有的选取脉冲冲击充放电过程,有的比照本身的充电和放电曲线之间的关系。动静分离分选,用静态挑选做初步分组,在此根底上停止动态挑选,这样划分出来的组别更多,挑选精确性更高,但本钱也会相应上升。这里就小小表现了一把动力锂电池消费范围的重要性。大范围出货,使得锂电池生产厂家能够停止更精密的分选,得到性能更接近的电池组。假如产量太小,分组过多,一个批次都无法配备一个电池包,再好的办法也无法发挥了。

         热管理

         针对内阻不分歧电芯,产生热量不相同问题。热管理系统的参加,能够调理整个电池组的温差,使之坚持在一个较小的范围里。生成热量较多的电芯,仍然温升偏高,但不会与其他电芯拉开差距,劣化程度就不会呈现明显的差距。

        平衡

        电芯单体的不分歧,某些电芯端电压,总是超前于其他电芯,先抵达控制阈值,招致整个系统容质变小。为理解决这个问题,电池管理系统BMS设计了平衡功用。某一颗电芯率先抵达充电截止电压,而其他众电芯电压明显滞后,BMS起动充电平衡功用,或者接入电阻,放掉高电压电芯的局部电量,或者把能量转移走,放到低电压电芯上去。这样,充电截止条件被解除,充电过程重新开端,电池包充入更多电量。直到如今,电芯的不分歧性,依然是锂电池生产厂家行业内研讨的重要范畴。电芯能量密度再高,遇到不分歧性来搅局,电池包才能也会大打折扣。