电池的可放电容量急剧下降会导致电池衰减严重吗

在首次进行的均衡放电获得非常满意的实验数据基础上，为了验证均衡放电是否具有普遍性的特点，作者在保持均衡器样机的前提下，对该实验电池组连续进行了一百余次的均衡充放电循环实验，循环实验结果表明，高效均衡器介入后，电池组的安全放电时间、放电容量都非常接近，明显优于普通的充放电，衰减严重的2#和6#电池的温升与其它电池基本相同，甚至略低。温升的降低对于预防发生热失控具有积极意义。

放电实验对比分析

两种放电方式，初始条件基本相同，但放电结果却相差悬殊，唯一的区别是均衡放电中保持了均衡器的连接，下面通过对两种放电方式中衰减电池的电压表现和实际放电时间等数据对比来进行分析。

.1衰减电池的电压表现分析

常规放电实验中，放电初期，虽然6#电池的电压处于较高的位置，但放电10分钟后，电压开始处于最低状态，直至放电结束，2#电池电压下降速度紧随其后，也表现出严重衰减状态。衰减情况最轻的1#和7#电池的电压则始终处于最高状态。

而在均衡放电实验中，临近放电结束前，电压一直处于相对最低的却是11#电池，而不是6#电池，同样也不是2#电池，主要原因就是均衡器的介入自动改变了每块电池的实际放电电流，明显降低了2#和6#电池的实际放电电流，在常规放电实验中，1#和7#电池的电压一直处于最高状态，直至放电结束，显示出这两块电池的容量最大。

由于它们紧邻2#和6#电池，在均衡放电期间，自动为严重衰减的2#和6#电池提供了大量电量，在自身增大放电电流的同时，降低了2#和6#电池的实际输出电流和电压下降速度，整组电池的电压表现为近似同步下降。

通过对图5和图7的对比，可以明显发现，均衡放电结束时，电池的电压一致性明显优于常规放电，这种一致性的提升和改善贯穿于电池组的整个放电期间，非常有利于电池组的安全、高效的运行。

.2最大电压差变化分析

常规放电中，放电前，电池间最大电压差只有0.026V，一致性较好，且整体电压略高于均衡放电实验的初始电压，随着放电的进行，最大电压差呈逐渐扩大趋势，至放电30分钟时，最大电压差已扩大至0.770V，此时，电池组剩余容量只有10%左右，一致性表现非常差。

在均衡放电中，放电前最大初始电压差为0.034V，且整体电压略低于常规放电初始电压，在这种不利的情况下，均衡器的介入，彻底改变了接下来的放电状态，在放电结束前，最大电压差始终处于较小状态，远远低于常规放电的最大电压差，并且整体处于逐渐缩小的状态，与常规放电完全相反，仅仅在放电末期才开始缓慢升高，但升高幅度很小。

主要原因是，在放电末期，电池的可放电容量急剧下降，即便是未衰减电池，剩余的可用电量也非常少，无法快速通过均衡器为衰减电池提供更多的电量。通过以往的实验数据可知，对于锂离子电池，在1C左右放电倍率下，当电池的电压降至3.20V以下时，剩余容量通常低于5%。

如果将可释放电量保留5%，则最大电压差低于0.1V，均衡器仍可正常执行高速均衡功能，而如果将保护电量设定在10%，则最大电压差约0.08V左右，容量最低的6#电池仍有剩余电量，一致性非常理想。

.3电池组放电时间与放电容量对比分析

未采用电池均衡器的情况下，总有效放电时间只有33分钟，放电容量只有550mAh，实际放电容量等于6#电池的容量，除2#电池容量次小外，其它11块尚有大量有效电量无法得到释放和发挥功效，容量浪费严重、利用率很低，相比均衡放电，容量利用率只有47.8%。

使用电池均衡器以后，在初始电压相对偏低的情况下，有效放电时间达到了69分钟，有效放电的容量高达1150mAh，无论是放电时间还是放电容量都实现了大幅度提升。这是因为，均衡器的介入，较大容量电池的多余电量，大部分都通过电池均衡器的高效转换释放出来，明显提高了较大容量电池的容量利用率，从而使得实际放电时间得以大幅度延长。

.46#电池放电倍率分析

标准放电模式下，6#电池的放电倍率约为1／0.55=1.82C；而采用电池均衡器后，所有电池进入均衡放电状态，6#电池的平均放电倍率只有33／(69*0.55)=0.87C，即采用电池均衡器后，6#电池的实际放电倍率不到常规放电倍率的一半，放电倍率降低了，放电电流自然降低，由此带来的好处是实际放电时间增加，这就是6#电池虽然衰减严重，但放电时间仍非常长的原因。

.5电池放电温升分析

通过红外测温仪测量，标准放电模式下，放电30分钟后，衰减严重的6#电池和2#电池温升较为明显，超出了其它电池的温升，这是因为，衰减电池的内阻明显增大，内阻引起的发热量显著提高，温升最快，理论和实践证明，温升提高，加剧衰减速度。而在使用电池均衡器后，在整个放电期间，衰减严重的2#和6#电池的温升与其它电池几乎没有区别，对降低衰减速度非常有利，均衡放电期间，均衡器样机的温升无明显变化。

6结束语

本文通过13串48伏报废锂电池组的常规放电和均衡放电对比实验及数据分析，可以得出一个结论，高效电池均衡器能充分利用和调节电池电量，稳定和延长电池组有效放电时间作用明显，已经完全报废，失去利用价值的锂电池组，在均衡器的介入和干预下，又能很好地发挥其储能和动力功效，延长了电池组的实际使用寿命。

高效电池均衡器的高速分流功能明显降低衰减电池的放电电流，由于内阻增大原因导致的温升明显降低，从而又降低了热失控风险，如果将其用于大功率、大容量储能、动力电池组，包括梯次利用电池组，大量报废电池组经拆解、筛选成组可重新复用，意义重大。