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来源:网络 作者:昂佳科技 点击:次 2023-03-16 13:51:10
在电源的使用中,由于高功率、大容量的要求,单个锂离子电池无法满足要求,因此锂离子电池需要串并联组合使用。然而,单个电池之间的不一致往往会导致电池组在循环过程中容量衰减过快和使用寿命短等问题。选择性能尽可能相同的电池进行分组,对锂离子电池在动力电池中的推广应用具有重要意义
一、不一致性解析
1.1 不一致性的定义锂离子电池组的不一致性就是指同一规格型号的单体电池组成电池组后,其电压、容量、内阻、年限、温度影响、自放电率等参数存在注定的差别。单体电池在研制出来后,初始性能本身存在注定差异。随着电池的运用,这些性能差异不断累积,同时由于各单体电池在电池组内的运用环境不一切相同,也致使了单体电池的不一致性逐步放大,从而加速电池性能衰减,并最终引发电池组过早失效。
1.2 不一致性的表现锂离子电池不一致性主要表此时两个方面:电池单体性能参数(电池容量、内阻和自放电率等)的差异和电池荷电状态(SOC)的差异。戴海峰等研究发现,电池单体之间容量的差异分布接近威尔分布,而内阻的离散程度较容量更为显著,且同批次电池的内阻一般满足正态分布的规律,自放电率也呈现近似正态分布。SOC表征着电池的荷电状态,是电池剩余容量与额定容量的比值,解竞等认为由于电池的不一致性,电池的容量衰减速率分别,致使电池间的最大可用容量存在差异。容量小的电池的SOC变化速率比容量大的电池快,充放电时更快达到截止电压。
1.3 不一致性的成因锂离子电池出现不一致性问题的原由很多,主要是在研制流程和运用流程中产生的。研制流程的每个步骤例如配料时浆料的均匀度、涂布时面密度及表面张力的控制等都会造成单体电池性能的差异。罗雨等研究了锂离子电池生产研制工艺对电池一致性的影响,重点研究了水性粘结剂体系的锂离子电池生产制片工艺对电池一致性的影响。
在电池应用过程中,谢蛟等人认为,连接形式、结构零部件、应用条件和环境都会影响电池组的一致性。由于每个连接点消耗的能量不同,每个部件或结构构件的性能和老化率也不同,对电池的影响也不同。此外,由于电池中每个单电池的位置、温度和性能衰减不同,单电池的不一致性会被放大。
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