定制热线: 400-678-3556

电池知识

锂电池参数的不一致指的是什么?

来源:宝鄂实业    2020-01-28 21:15    点击量:
为什么一致性如此重要?
锂电池不能做成一个大电池,所以很多小电池都要组织起来,大家到同一个地方,精诚合作,还可以坐电动车飞。在这一点上,我们需要面对一个问题,一致性。我们每天的经验是,两个干电池,正极和负极相连,一个手电筒可以发光,谁在乎它的一致的东西。但是锂电池的大规模应用并不是那么简单。
 
军用锂电池
 
锂电池参数的不一致性主要是容量、内阻和开路电压的不一致性。不一致的细胞字符串一起使用将导致以下问题:
 
1. 容量损失。电池单体构成电池组,容量符合“木桶原理”,最差电池的容量决定整个电池组的容量。
 
为了防止电池过度充放电,电池管理系统的逻辑设置如下:放电时,当最低单电压达到放电截止电压时,整个电池组停止放电;充电时,当单体最高电压触及充电截止电压时停止充电。
 
把两节电池串联起来。一个电池容量为1C,另一个容量为0.9c。在串联,两个电池通过相同数量的电流。
 
充电时,小容量的电池必须先充满,才能达到充电截止状态,系统才不会继续充电。放电时,电池的容量也小,首先所有可用的能量,系统立即停止放电。这样,小容量的电池总是满的,大容量的电池一直在用部分的容量。整个电池组的部分容量总是空闲的
 
2. 生命损失。同样,电池寿命是由电池寿命最短的电池决定的。很可能,寿命最短的细胞,就是容量小的细胞。小容量的电池,每次满放,用力太多,很可能先达到生命的关键。一个细胞的生命结束了,一群细胞焊接在一起,也就跟着生命结束了。
 
3.增加内阻。内阻不同,流过相同电流,内阻的电池发热相对较多。电池温度过高,导致老化加速,内阻会进一步增大。内阻与温度升高,形成一对负反馈,使高内阻的细胞加速恶化。
 
以上三个参数并不是完全独立的。深度老化的细胞内阻较大,容量衰减较大。
 
分开,只是为了弄清楚他们要去哪里。
 
如何处理不一致:
 
电池性能的不一致性在生产过程中形成,在使用过程中加深。同一电池组的电池很弱,随着加速而变弱。随着老化程度的加深,单体细胞间参数的离散度增大。
 
目前工程师应该与单细胞不一致,主要有三个方面。单个电池被分成几组进行热管理。电池管理系统在出现少量不一致时提供平衡功能。
 
1、排序
 
不同批次的细胞理论上不能同时使用。即使是相同批次的电池,也需要进行筛选,相对集中的参数电池在一个电池组,相同的电池组。
 
排序的目的是选择具有相似参数的单元格。排序方法研究多年,分为静态排序和动态排序。
 
(1)静态排序。根据电池的开路电压、内阻、容量等特征参数,选择目标参数,引入统计算法,设定筛选标准,将同批次电池分成若干组。
 
动态筛选。有的选择恒流恒压充电方式,有的选择脉冲脉冲充放电方式,有的比较自己的充放电曲线之间的关系。
 
(3)静态分离。首先进行静态筛选,然后在此基础上进行动态筛选。这样分组更多,筛选准确率更高,但成本也会相应增加。
这里有一个小型的锂电池生产规模的重要性演示。大规模的发货可以让制造商进行更复杂的分拣,从而使电池组的性能更接近。如果产量太小,组太多,一批不能配备电池组,即使最好的方法也不能使用。
 
2. 热管理
 
对于内阻不一致的电池,产生的热量也不一样。热管理系统可以调节整个电池的温差,使其保持在一个较小的范围内。产生较多热量的电池,仍在高温上升,但不会与其他电池拉开差距,劣化程度也不会出现明显差距。
 
3、平衡
 
当电池单体不一致时,某些电池的端电压总是先达到控制膜片值,导致整个系统容量下降。为了解决这一问题,电池管理系统BMS设计了一个平衡功能。
 
其中一个电池是最先达到充电截止电压的,而其他电池的电压明显滞后。BMS可以启动充电均衡功能,也可以通过连接电阻器将部分高压电池的电量放掉,或者将能量转移到低压电池上。通过这种方式,切断条件被移除,充电过程重新启动,使电池组充满更多的能量。