磷酸鐵鋰電池組一致性差怎么檢測和控制

來源：存能電氣  日期：2019-03-08 10:20  瀏覽量：次

　　磷酸鐵鋰電池組一致性差怎么檢測和控制？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。平常有必要檢測和維護(hù)鋰電池組單體一致性好壞。本文小編就來教大家磷酸鐵鋰電池組一致性差檢測和控制方法。

　　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)相對概念，沒有最一致，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，測量容量、內(nèi)阻、充放電曲線的方法來判斷。這個(gè)要單個(gè)的測量單只電池的容量內(nèi)阻和放電平臺，還有看鋰電池組合的工藝水平，看具體產(chǎn)品對電池性能的要求。

　　磷酸鐵鋰電池組一致性差怎么檢測？

　?、彪妷翰灰恢?，在化成后，經(jīng)歷同樣的充放電過程，靜置足夠時(shí)間，在同樣的環(huán)境溫度下，待評價(jià)電芯充電到相同SOC。測量其開路電壓，此時(shí)體現(xiàn)出來的電壓差距，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，我們所有提高一致性的努力，只能改變參數(shù)的集中度。

　?、矁?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，這里一起說明。容量一般都會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)都是制造過程的不一致的結(jié)果。

　?、礈厣灰恢拢恐浑娦?，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)制造過程中形成的不一致，對發(fā)熱量也會產(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？

　　盡管通過如電壓、內(nèi)阻，和閾值法來篩選相對一致的電池，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)電池相對一致性的控制，從而避免由于電池不一致在使用過程中可能造成的過充過放，相對延長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題，使鋰電池組容量和能量利用率得以最大化。

　　但是在長期的使用中，鋰電池組內(nèi)的電池在溫度場等方面的催化下，不一致現(xiàn)象必然逐漸加劇，進(jìn)而可能導(dǎo)致電池在充放電過程中產(chǎn)生過充或過放現(xiàn)象，當(dāng)然電鋰池組管理系統(tǒng)也必然會在保證安全的前提下犧牲比分電池的充放電容量來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：首先是制造過程中存在工藝上的問題和材質(zhì)的不均勻等問題，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程等差別的影響，同一批次出廠的同一型號電池容量和內(nèi)阻可能存在差異性，在實(shí)際生產(chǎn)過程中即使嚴(yán)格控制配料、活漿、涂布、裁剪、輥壓等工藝過程，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)間越長單體電池之間產(chǎn)生的差異越大；并且鋰電池組還會受到使用環(huán)境的影響，在以后的使用過程中單體電池的不一致性會被逐漸放大，從而導(dǎo)致某些單體電池性能加速衰減，最終導(dǎo)致電池沒有使用功能。

　　以上就是磷酸鐵鋰電池組一致性差檢測和控制的方法。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)鋰電池組內(nèi)的電芯，弱者恒弱，且加速變?nèi)?。直到現(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。