磷酸铁锂电池组一致性差怎么检测和控制

来源：存能电气  日期：2019-03-08 10:20  浏览量：次

　　磷酸铁锂电池组一致性差怎么检测和控制？锂电池组单体一致性好坏是非常重要的，锂电池参数的不一致主要是指容量、内阻、开路电压的不一致。平常有必要检测和维护锂电池组单体一致性好坏。本文小编就来教大家磷酸铁锂电池组一致性差检测和控制方法。

　　什么是锂电池一致性？

　　锂电池的一致性，眼前看，是指一组锂电池重要特征参数的趋同性，是一个相对概念，没有最一致，只有更一致。同一个电池包内的多串电芯，每一个参数，最好全部处在一个较小的范围内，是为一致性好。

　　追求一致性的目，除了在当前状态下，发挥出电池包的最大能力（包括最大功率，最大电流，最大可用容量），还想要这样的能力维持尽量长的时间。磷酸铁锂电池组单体一致性好坏，需要用专用的工具，测量容量、内阻、充放电曲线的方法来判断。这个要单个的测量单只电池的容量内阻和放电平台，还有看锂电池组合的工艺水平，看具体产品对电池性能的要求。

　　磷酸铁锂电池组一致性差怎么检测？

　　⒈电压不一致，在化成后，经历同样的充放电过程，静置足够时间，在同样的环境温度下，待评价电芯充电到相同SOC。测量其开路电压，此时体现出来的电压差距，就是单体电芯的电压不一致性。有研究显示，单体电芯的开路电压，符合正态分布。就是说，我们所有提高一致性的努力，只能改变参数的集中度。

　　⒉内阻不一致，电芯内阻是电芯功率特性的重要表征，也是电芯成组后，电芯性能参数进一步离散化的原因之一。内阻不一致可以造成温升不一致，是引发其他参数进一步离散化的一类原因。

　　⒊容量不一致，寿命不一致，按照目前的寿命衡量标准，可用容量和寿命紧密联系在一起，这里一起说明。容量一般都会作为电芯分组的初选内容，是电芯不一致最重要的参数表现。造成容量不一致的原因很多，并且多数都是制造过程的不一致的结果。

　　⒋温升不一致，每只电芯，除了直接影响发热的内阻因素外，其内部电化学物质制造过程中形成的不一致，对发热量也会产生影响。每一只电芯在锂电池组中所处位置不同，造成其散热条件的差异，最终也会导致电芯温升不一致。

　　磷酸铁锂电池组一致性差怎么控制？

　　尽管通过如电压、内阻，和阈值法来筛选相对一致的电池，但是磷酸铁锂电池成组后，锂电池组内电池一致性就很难维持，寿命也将大大缩短，因而，磷酸铁锂电池组内电池一致性的控制就显得格外重要。

　　目前，行业普遍采用锂电池管理系统来控制锂电池组内电池的一致性和安全，从而保护锂电池组，延长产品使用寿命。采用锂电池管理系统（BMS）可以实现电池相对一致性的控制，从而避免由于电池不一致在使用过程中可能造成的过充过放，相对延长磷酸铁锂电池组的使用寿命。带有均衡功能的电池管理系统在一定程度上环节了电池组的不一致问题，使锂电池组容量和能量利用率得以最大化。

　　但是在长期的使用中，锂电池组内的电池在温度场等方面的催化下，不一致现象必然逐渐加剧，进而可能导致电池在充放电过程中产生过充或过放现象，当然电锂池组管理系统也必然会在保证安全的前提下牺牲比分电池的充放电容量来保证电池间的一致性。

　　锂电池组不一致性产生原因：

　　锂电池组的不一致性主要受时间的影响较大，原因主要包括两个方面：首先是制造过程中存在工艺上的问题和材质的不均匀等问题，使得锂电池的材料和等存在很微小的差别；在磷酸铁锂电池组投入使用后，电池组中各个电池的电解液密度、温度和通风条件、自放电程度及充放电过程等差别的影响，同一批次出厂的同一型号电池容量和内阻可能存在差异性，在实际生产过程中即使严格控制配料、活浆、涂布、裁剪、辊压等工艺过程，只能尽可能缩小批量产品之间的标准差,而不能消除不一致性。

　　时间越长单体电池之间产生的差异越大；并且锂电池组还会受到使用环境的影响，在以后的使用过程中单体电池的不一致性会被逐渐放大，从而导致某些单体电池性能加速衰减，最终导致电池没有使用功能。

　　以上就是磷酸铁锂电池组一致性差检测和控制的方法。电芯性能的不一致，都是在生产过程中形成，在使用过程中加深。同一个锂电池组内的电芯，弱者恒弱，且加速变弱。直到现在，锂电芯的不一致性，仍然是行业内研究的重要领域。