鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1646次 | 2019年03月18日
分析磷酸鐵鋰電池組一致性差的檢測(cè)
磷酸鐵鋰電池組一致性差怎么檢測(cè)和控制?鋰電池組單體一致性好壞是非常重要的,鋰電池參數(shù)的不一致主要是指容量、內(nèi)阻、開(kāi)路電壓的不一致。平常有必要檢測(cè)和維護(hù)鋰電池組單體一致性好壞。本文小編就來(lái)教大家磷酸鐵鋰電池組一致性差檢測(cè)和控制方法。
什么是鋰電池一致性?
鋰電池的一致性,眼前看,是指一組鋰電池重要特征參數(shù)的趨同性,是一個(gè)相對(duì)概念,沒(méi)有最一致,只有更一致。同一個(gè)電池包內(nèi)的多串電芯,每一個(gè)參數(shù),最好全部處在一個(gè)較小的范圍內(nèi),是為一致性好。
追求一致性的目,除了在當(dāng)前狀態(tài)下,發(fā)揮出電池包的最大能力(包括最大功率,最大電流,最大可用容量),還想要這樣的能力維持盡量長(zhǎng)的時(shí)間。磷酸鐵鋰電池組單體一致性好壞,需要用專用的工具,測(cè)量容量、內(nèi)阻、充放電曲線的方法來(lái)判斷。這個(gè)要單個(gè)的測(cè)量單只電池的容量?jī)?nèi)阻和放電平臺(tái),還有看鋰電池組合的工藝水平,看具體產(chǎn)品對(duì)電池性能的要求。
磷酸鐵鋰電池組一致性差怎么檢測(cè)?
⒈電壓不一致,在化成后,經(jīng)歷同樣的充放電過(guò)程,靜置足夠時(shí)間,在同樣的環(huán)境溫度下,待評(píng)價(jià)電芯充電到相同SOC。測(cè)量其開(kāi)路電壓,此時(shí)體現(xiàn)出來(lái)的電壓差距,就是單體電芯的電壓不一致性。有研究顯示,單體電芯的開(kāi)路電壓,符合正態(tài)分布。就是說(shuō),我們所有提高一致性的努力,只能改變參數(shù)的集中度。
⒉內(nèi)阻不一致,電芯內(nèi)阻是電芯功率特性的重要表征,也是電芯成組后,電芯性能參數(shù)進(jìn)一步離散化的原因之一。內(nèi)阻不一致可以造成溫升不一致,是引發(fā)其他參數(shù)進(jìn)一步離散化的一類原因。
⒊容量不一致,壽命不一致,按照目前的壽命衡量標(biāo)準(zhǔn),可用容量和壽命緊密聯(lián)系在一起,這里一起說(shuō)明。容量一般都會(huì)作為電芯分組的初選內(nèi)容,是電芯不一致最重要的參數(shù)表現(xiàn)。造成容量不一致的原因很多,并且多數(shù)都是制造過(guò)程的不一致的結(jié)果。
⒋溫升不一致,每只電芯,除了直接影響發(fā)熱的內(nèi)阻因素外,其內(nèi)部電化學(xué)物質(zhì)制造過(guò)程中形成的不一致,對(duì)發(fā)熱量也會(huì)產(chǎn)生影響。每一只電芯在鋰電池組中所處位置不同,造成其散熱條件的差異,最終也會(huì)導(dǎo)致電芯溫升不一致。
磷酸鐵鋰電池組一致性差怎么控制?
盡管通過(guò)如電壓、內(nèi)阻,和閾值法來(lái)篩選相對(duì)一致的電池,但是磷酸鐵鋰電池成組后,鋰電池組內(nèi)電池一致性就很難維持,壽命也將大大縮短,因而,磷酸鐵鋰電池組內(nèi)電池一致性的控制就顯得格外重要。
目前,行業(yè)普遍采用鋰電池管理系統(tǒng)來(lái)控制鋰電池組內(nèi)電池的一致性和安全,從而保護(hù)鋰電池組,延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命。采用鋰電池管理系統(tǒng)(BMS)可以實(shí)現(xiàn)電池相對(duì)一致性的控制,從而避免由于電池不一致在使用過(guò)程中可能造成的過(guò)充過(guò)放,相對(duì)延長(zhǎng)磷酸鐵鋰電池組的使用壽命。帶有均衡功能的電池管理系統(tǒng)在一定程度上環(huán)節(jié)了電池組的不一致問(wèn)題,使鋰電池組容量和能量利用率得以最大化。
但是在長(zhǎng)期的使用中,鋰電池組內(nèi)的電池在溫度場(chǎng)等方面的催化下,不一致現(xiàn)象必然逐漸加劇,進(jìn)而可能導(dǎo)致電池在充放電過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)充或過(guò)放現(xiàn)象,當(dāng)然電鋰池組管理系統(tǒng)也必然會(huì)在保證安全的前提下?tīng)奚确蛛姵氐某浞烹娙萘縼?lái)保證電池間的一致性。
鋰電池組不一致性產(chǎn)生原因:
鋰電池組的不一致性主要受時(shí)間的影響較大,原因主要包括兩個(gè)方面:首先是制造過(guò)程中存在工藝上的問(wèn)題和材質(zhì)的不均勻等問(wèn)題,使得鋰電池的材料和等存在很微小的差別;在磷酸鐵鋰電池組投入使用后,電池組中各個(gè)電池的電解液密度、溫度和通風(fēng)條件、自放電程度及充放電過(guò)程等差別的影響,同一批次出廠的同一型號(hào)電池容量和內(nèi)阻可能存在差異性,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中即使嚴(yán)格控制配料、活漿、涂布、裁剪、輥壓等工藝過(guò)程,只能盡可能縮小批量產(chǎn)品之間的標(biāo)準(zhǔn)差,而不能消除不一致性。
時(shí)間越長(zhǎng)單體電池之間產(chǎn)生的差異越大;并且鋰電池組還會(huì)受到使用環(huán)境的影響,在以后的使用過(guò)程中單體電池的不一致性會(huì)被逐漸放大,從而導(dǎo)致某些單體電池性能加速衰減,最終導(dǎo)致電池沒(méi)有使用功能。
以上就是磷酸鐵鋰電池組一致性差檢測(cè)和控制的方法。電芯性能的不一致,都是在生產(chǎn)過(guò)程中形成,在使用過(guò)程中加深。同一個(gè)鋰電池組內(nèi)的電芯,弱者恒弱,且加速變?nèi)酢V钡浆F(xiàn)在,鋰電芯的不一致性,仍然是行業(yè)內(nèi)研究的重要領(lǐng)域。
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