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        鋰電池組裝及維修必備知識點:電芯一致性

        發布時間:2020-10-17 17:03:53

        很多剛入門從事鋰電池組裝及維修的同行,對鋰電池技術認識不足,采購電芯時候,賣家說電芯已經分容好,不用再測試,買回去直接組裝即可;很多人也是這么“天真”認為,電芯到手后不管三七二十一直接做成電池組,但是組裝后發現放電容量不足,用了沒多久,電池壓差很大,然后“傻啦吧唧””去網上買個所謂的“均衡儀”(本質:可調式單串充電器)寄希望于修復壓差,完美“復活”。

        今天我們就講解,鋰電池組裝工藝中很重要的知識點“電芯一致性”,我們都知道有一個經典理論叫做“木桶效應”。

        一只木桶能盛多少水,并不取決于最長的那塊木板,而是取決于最短的那塊木板。

        ——木桶效應單體電池通過并聯串聯形成一個電池組。單體電池的性能再優良,質量再好,若配組后同組內各單體電池特性不一致或者組合封裝時初始狀態不一致,都會導致各單體電池的性能得不到充分發揮,發生單體電池間的相互“牽制”或者“拖后腿”現象,使電池組整體特性急劇衰退或部分電池加速損壞。


        鋰電池參數的不一致主要是指容量、內阻、開路電壓、充放電性能的不一致。不一致的電芯串并在一起使用,會出現如下問題:

        (1)容量損失,電芯單體組成電池組,容量符合“木桶原理”,最差的那顆電芯的容量決定整個電池組的能力。

        為了防止電池過充過放,電池管理系統的邏輯如此設置:放電時,當最低的單體電壓達到放電截止電壓時,整個電池組停止放電;充電時,當最高單體電壓觸及充電截止電壓時,停止充電。

        拿兩只電池串聯舉例。一只電池容量1C,另外一只容量只有0.9C。串聯關系,兩只電池通過同樣大小的電流。

        充電時,容量小的電池必然先充滿,達到充電截止條件,系統不再繼續充電。放電時,容量小的電池也必然先放光全部可用能量,系統即刻停止放電。

        這樣,容量小的電芯始終在滿充滿放,容量大的電芯卻一直使用部分容量。整個電池組的容量總有一部分處于閑置狀態。

        (2)壽命損失,類似的,電池組的壽命,由壽命最短的那顆電芯決定。很大可能性,壽命最短的電芯,就是那顆容量小的電芯。小容量電芯,每次都是滿充滿放,出力過猛,很大可能最先到達壽命的終點。一直電芯壽命終結,一組焊接在一起的電芯,也就跟著壽終正寢。

        (3)內阻增大,不同的內阻,流過相同的電流,內阻大的電芯發熱量相對比較多。電池溫度過高,造成劣化速度加快,內阻又會進一步升高。內阻和溫升,形成一對負反饋,使高內阻電芯加速劣化。

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