提高電池一致性以及動(dòng)力鋰離子電池配組方法介紹

提高電池一致性的方法

1生產(chǎn)過(guò)程的控制生產(chǎn)過(guò)程的控制重要從原材料和生產(chǎn)工藝兩方面進(jìn)行。原材料方面盡量選取同一批次的原材料，保證原材料顆粒大小、性能的一致性。生產(chǎn)工藝上要對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格的調(diào)控，例如保證漿料攪拌均勻、不長(zhǎng)時(shí)間放置，控制涂布機(jī)的走速保證涂布的厚度、均勻度，極片外觀檢查、稱重分檔，控制注液量及化成、分容、儲(chǔ)存條件等。

2配組過(guò)程的控制配組過(guò)程的控制重要是指對(duì)電池進(jìn)行分選，電池組采用統(tǒng)一規(guī)格、型號(hào)的電池，并且要對(duì)電池的電壓、容量、內(nèi)阻等進(jìn)行測(cè)定，保證電池初始性能的一致性。

許海濤等通過(guò)研究，發(fā)現(xiàn)在電池組配組時(shí)，單體電池的電壓差異是影響電池組充放電末期各單體電池的一致性重要因素，而單體電池的內(nèi)阻差異則造成了電池組充放電過(guò)程中各單體電池的電壓平臺(tái)出現(xiàn)較大差別。王琳霞等通過(guò)對(duì)鋰離子串并聯(lián)組合電池中單體電芯的不一致性研究，分析并聯(lián)電池組中的重要影響因素DCR對(duì)電池組造成的影響程度和串聯(lián)電池組的重要影響因素容量對(duì)電池組造成的影響程度，為組合電池包供應(yīng)必要的依據(jù)。陳萍等通過(guò)放電倍率對(duì)電池配組一致性的影響研究發(fā)現(xiàn)隨著放電倍率的增大，電池的不一致性得到了放大，達(dá)到剔除不良電池的效果。

2.3使用和維護(hù)過(guò)程的控制對(duì)電池進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。配組時(shí)對(duì)電池進(jìn)行一致性篩選，可保證在電池組使用初期的一致性。在使用過(guò)程中對(duì)電池進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可實(shí)時(shí)觀察到使用過(guò)程中的一致性問(wèn)題，但由于當(dāng)一致性差時(shí)，監(jiān)測(cè)電路會(huì)切斷充放電電路，因而性能會(huì)降低。必須找到二者之間的平衡點(diǎn)。也可以通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控對(duì)極端參數(shù)電池進(jìn)行及時(shí)調(diào)整或者更換，保證電池組的不一致性不會(huì)隨時(shí)間而擴(kuò)大。

引入均衡管理系統(tǒng)。采用適當(dāng)?shù)木獠呗院途怆娐穼?duì)電池進(jìn)行智能管理。目前常見(jiàn)的均衡策略包括基于外電壓的均衡策略、基于SOC的均衡策略和基于容量的均衡策略。而均衡電路按能量消耗方式可以分為被動(dòng)均衡和主動(dòng)均衡。其中主動(dòng)均衡能夠?qū)崿F(xiàn)電池間的無(wú)損能量流動(dòng)，是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。主動(dòng)均衡中常用的方法有電池旁路法、開(kāi)關(guān)電容法、開(kāi)關(guān)電感法、DC/DC變換法等。

對(duì)電池進(jìn)行熱管理。對(duì)電池進(jìn)行熱管理除了盡量將電池組的工作溫度保持在最優(yōu)的范圍之內(nèi)，還要盡量保證電池之間溫度條件的一致，從而有效的保證各電池之間的性能一致性。采用合理的控制策略。在輸出功率允許的情況下，盡量減小電池放電深度，同時(shí)，防止電池的過(guò)充電，可延長(zhǎng)電池組的循環(huán)壽命。加強(qiáng)對(duì)電池組的維護(hù)。間隔一按時(shí)間對(duì)電池組進(jìn)行小電流維護(hù)性充電，還要注意清潔。

動(dòng)力鋰離子電池配組方法

1電壓配組法電壓配組法可分為靜態(tài)電壓配組法和動(dòng)態(tài)電壓配組法。靜態(tài)電壓配組法又叫做空載配組法，不帶負(fù)載，只考慮電池本身，測(cè)量被篩選單體電池在靜置數(shù)十天后滿電荷狀態(tài)貯存的自放電率以及滿電荷狀態(tài)下不同貯存期內(nèi)電池的開(kāi)路電壓，此方法操作最簡(jiǎn)單，但不準(zhǔn)確。動(dòng)態(tài)電壓配組法考察帶負(fù)載時(shí)的電壓情況，但沒(méi)有考慮到負(fù)載變化等因素，因此也不準(zhǔn)確。

2靜態(tài)容量配組法在設(shè)定的條件下對(duì)電池進(jìn)行充放電，由放電電流和放電時(shí)間來(lái)計(jì)算容量，按容量大小對(duì)電池進(jìn)行配組。這種方法簡(jiǎn)便易行，但它只能反映電池在特定條件容量相同，不能說(shuō)明電池的完整工作特性，有一定的局限性。

3內(nèi)阻配組法重要考慮單體電池的內(nèi)阻，這種方法能夠?qū)崿F(xiàn)快速測(cè)量，但是因?yàn)殡姵氐膬?nèi)阻會(huì)隨放電過(guò)程的進(jìn)行而改變，要進(jìn)行內(nèi)阻的準(zhǔn)確測(cè)定有一定的難度。

4多參數(shù)配組法同時(shí)考慮容量、內(nèi)阻、電壓、自放電率等多個(gè)外部條件對(duì)電池綜合評(píng)定，可以分選出一致性較好的電池組。但這種方法的前提是單參數(shù)分選時(shí)要準(zhǔn)確，同時(shí)耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)。

5動(dòng)態(tài)特性配組法動(dòng)態(tài)特性配組法是利用電池的充放電特性曲線來(lái)分選電池進(jìn)行配組。充放電曲線能夠體現(xiàn)電池的大部分特性，利用動(dòng)態(tài)特性配組法能夠保證電池各種性能指標(biāo)的一致性。動(dòng)態(tài)特性配組法數(shù)據(jù)多，通常采用計(jì)算機(jī)程序配合實(shí)現(xiàn)。此外，這種方法電池的配組利用率降低，不利于電池組成本的降低。標(biāo)準(zhǔn)曲線或基準(zhǔn)曲線的確定也是其執(zhí)行過(guò)程中的難點(diǎn)。