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。