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鋰電芯的一致性有多重要?鋰電池一致性如何控制

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:2026次  |  2021年05月11日  

鋰電芯的一致性有多重要?鋰離子電池一致性如何控制?鋰離子電池目前在新能源汽車、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域中大規(guī)模應(yīng)用情況在逐年新增,但目前電池參數(shù)的不一致性是影響電池組使用壽命的關(guān)鍵因素,雖然熱管理水平的提升在某種程度上保證了鋰離子電池組的安全運(yùn)行,但關(guān)于提升電池的一致性水平仍然是大規(guī)模使用鋰離子電池的重要技術(shù)影響因素。


鋰電芯的一致性有多重要?


電芯的一致性是指物理性質(zhì)的一致性,通常情況下只要使用同一品牌、同一批次的電池,并且不能新舊電池混用,就能基本保證其一致性。鋰離子電池一致性是指用于成組的單體電池的初期性能指標(biāo)的一致,包括:容量、阻抗、電極的電氣特性、電氣連接、溫度特性、衰變速度等。以上因數(shù)的不一致,將直接影響運(yùn)行中輸出電參數(shù)的差異。


因?yàn)殡妱?dòng)汽車使用的鋰離子電池組都是由很來多單體鋰離子電池組成的,自而使用鋰離子電池組時(shí)單個(gè)鋰離子電池一致性不好會(huì)影響到電池的使用,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)鋰離子電池組不能使用;而鋰離子電池的一致性與電芯有關(guān),以必須保證鋰電芯的一致性。


鋰電芯的一致性關(guān)于電動(dòng)汽車電池的重要性

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

⑴放電:容量不同的電池,放電時(shí)總會(huì)有一個(gè)先放完電而另一個(gè)仍然電壓較高;


⑵充電:容量不同的電池,充電時(shí)總會(huì)有一個(gè)先充滿電而另一個(gè)仍然電壓較低;


⑶電池沒電:壽命縮短80%,甚至損壞;


⑷電池過充電:將打破化學(xué)平衡并伴隨水的電解,同樣會(huì)損壞電池。


鋰離子電池一致性如何控制?

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標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備

電芯性能的不一致都是在生產(chǎn)過程中形成,在使用過程中加深,同一個(gè)鋰離子電池組內(nèi)的電芯弱者恒弱且加速變?nèi)?,單體電芯之間參數(shù)的離散程度隨著老化程度的加深而加大。當(dāng)前工程師應(yīng)對(duì)單體電芯不一致重要從三個(gè)方面考慮:?jiǎn)误w鋰離子電池分選、成組后熱管理、出現(xiàn)少量不一致時(shí)電池管理系統(tǒng)供應(yīng)均衡功能。


1、電芯一致性改善:盡量減少材料供應(yīng)商,材料和電池的批量越大越有利于提高一致性,減少批次性差異;盡量提高設(shè)備的自動(dòng)化程度,選擇高精度、高穩(wěn)定性設(shè)備有利于提高電池的一致性;


2、電池配組時(shí)必須進(jìn)行嚴(yán)格的一致性篩選:同批生產(chǎn)的產(chǎn)品批量越大一致性越有保證,嚴(yán)格控制混批配組;確保鋰離子電池配組數(shù)據(jù)檢測(cè)準(zhǔn)確,電池篩選準(zhǔn)確無誤,做好數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析;


3、新增安全保護(hù)均衡檢測(cè)電路或置入可進(jìn)行均衡維護(hù)的器件:保證電池保護(hù)系統(tǒng)的均衡功能真正有效、防止過充過放;保護(hù)系統(tǒng)故障是鋰離子電池故障原因中很重要的一個(gè)因素。


控制鋰離子電池的一致性建議最好采用自動(dòng)化電池設(shè)備制作,各工序都要有自檢能力和完好品控能力,假如是控制鋰離子電池組的一致性,則要以電壓、容量、電源內(nèi)阻、自放電等一致性匹配,正常是通過篩選功能來實(shí)現(xiàn)。


鋰離子電池一致性是相對(duì)的,不一致性是絕對(duì)的,可以通過進(jìn)一步提高工藝參數(shù)的精確性來提高單體電池的一致性,提高工藝裝備技術(shù)水平是目前工作的重點(diǎn)方向,同時(shí)要防止人為因素造成的不一致。鋰離子電池一致性的提高是一個(gè)系統(tǒng)工程,不僅僅只是生產(chǎn)工藝還要電池設(shè)計(jì)者、管理系統(tǒng)的研究者以及電池組的使用者共同協(xié)作,促進(jìn)我國(guó)鋰離子電池行業(yè)的發(fā)展。


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