电池单体的不一致性主要的原因有哪些？
来源：宝鄂实业
2019-08-10 09:03
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电池单体的不一致性主要是在制造过程中产生，由于工艺水平使电池极板厚度、微孔率、活性物质的活化程度等存在微小差别。这种电池内部结构上的不一致性就会使同一批次出厂的同一型号电池的电压、容量、内阻等不可能完全一致。单体电池的不一致性对动力电池组使用寿命的影响分为电压的不一致性、容量的不一致性以及内阻的不一致性。
在单体电池成组的过程中，如果电压的不一致性较大，会造成低压电池与正常电池一起使用时成为电池组的负载。因为当并联的两节电池中存在低压电池，那么会发生互充电现象，其他电池将会给该电池充电。这种连接方式会使得低压电池的容量小幅度增加而高压电池容量大幅度减少，能量损耗在互充电上达不到理想的对外输出。
初始容量不一致在电池成组前经过筛选已经大大减小，在使用过程尽管可以通过电池单体单独充电方式来平衡单体电池初始容量的不同。但电动汽车的连续充放电循环过程使得这种不一致性在某种程度上会放大，容量随循环的衰减速度不同，随着电池循环次数的增加，容量的差异就会越来越大。这样会使得单体电池的容量加剧衰减带动整个电池组的容量衰减。
内阻的不一致性使得单体电池在电池组内的电压电流分配不均，局部出现过压充电或欠压放电。内阻的不一致性还会使单体电池在放电过程中热量的损失不等，内阻越大则温度升高的速度越快，有可能最终造成热失控。
电压、容量、内阻等各类不一致性导致电池单体寿命与电池组寿命出现差异，主要表现在温度差异、充放电倍率差异、放电深度差异和可用容量差异上。比如放电深度的差异，由于电池单体初始容量的差异，大部分电池还处于浅放电的状况下，低容量的电池单体已经深度放电。
影响动力电池组寿命的因素较多且相互作用，致使电池组性能容易出现比较严重的衰退，尤其在高温低温或过充放电这类条件下并缺乏有效的管理和控制时，电池组的性能将进一步衰退。另外，大量单体电池的串联与并联使得容量和性能较差的某个单体限制了整个电池组的性能，进而限制了电池组的充分使用。
锂电池组不一致性的概念
锂电池参数的不一致主要是指容量、内阻、开路电压的不一致。初始的不一致度随着电池在使用过程中连续的充放电循环而累计，导致各单体电池状态(SOC、电压等)产生更大的差异;
锂电池组内的使用环境对于各单体电池也不尽相同。这就导致了单体电池的不一致度在使用过程中逐步放大，从而在某些情况下使某些单体电池性能加速衰减，并最终引发锂电池组过早失效。
锂电池组不一致性产生的原因
锂电池组的不一致性是一个不断累积的过程，时间越长单体电池之间产生的差异越大;并且锂电池组还会受到使用环境的影响，在以后的使用过程中单体电池的不一致性会被逐渐放大，从而导致某些单体电池性能加速衰减，最终导致电池没有使用功能。
锂电池组的不一致性主要受时间的影响较大，原因主要包括两个方面：
1、首先是制造过程中存在工艺上的问题和材质的不均匀等问题，使得锂电池的材料和等存在很微小的差别;在锂电池组投入使用后，电池组中各个电池的电解液密度、温度和通风条件、自放电程度及充放电过程等差别的影响，同一批次出厂的同一型号电池容量和内阻可能存在差异性。
2、装车使用时，锂电池组中各个电池的电解液密度、温度和通风条件、自放电程度及充放电过程等差别的影响。
锂电池组不一致会产生什么危害和问题?
①容量损失，电芯单体组成锂电池组，容量符合“木桶原理”，最差的那颗电芯的容量决定整个电池组的能力。
②寿命损失，小容量电芯，每次都是满充满放，出力过猛，很大可能最先到达寿命的重点。一直电芯寿命终结，一组焊接在一起的电芯，也就跟着寿终正寝。
③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对比较多。电池温度过高，造成劣化速度加快，内阻又会进一步升高。内阻和温升，形成一对负反馈，使高内阻电芯加速劣化。
