锂电池一致性筛选指标,锂电池一致性分选方法

锂电池一致性筛选指标，锂电池一致性分选方法。作为三大关键技术之一，电池技术是限制我国电动汽车发展的核心瓶颈。其中，一致性相关问题是影响电动汽车用锂离子电池性能、寿命、成本的关键问题。电池之间的不一致性会导致在整车应用中电池系统性能远劣于单体性能，严重降低整体电池组的使用寿命。本文就根据锂电池一致性的问题，来解答锂电池一致性筛选指标和分选方法。

锂电池一致性筛选指标

1、容量一致

容量有额定容量和实际容量之分。电池的额定容量，是指设计与制造电池时规定或保证电池在一定的放电条件下，应该放出最低限度的电量；电池的实际容量，是指电池在一定的放电条件下所放出的实际电量，主要受放电倍率和温度的影响。额定容量是指电池的标称容量。分容时，电池在环境温度为25±5℃条件下，以3h率电流放电至终止电压，电流值和放电时间数据的乘积计算出额定容量。同一组锂电池组中，将单体电池的额定容量差控制在一定范围内。

2、内阻一致

一般分为交流内阻和直流内阻，日常测量的是交流内阻，内阻主要由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成，与电池的尺寸、结构、装配等有关。正常情况下，内阻小的电池的大电流放电能力强，内阻大的电池放电能力弱。电阻内阻大，会产生大量的焦耳热，从而引起电池内部温度升高，导致电池放电工作电压降低，放电时间缩短，对电池性能、寿命等造成严重影响，内阻的单位为Ω。电池在25±5℃下，用交流内阻测试仪测量其交流阻抗，交流内阻测试仪测试频率为1kHz。同一组电池组中，将锂电池的内阻控制在一定范围内。

3、恒流比一致

恒流比是指单体充电时恒电流充入的电量与恒电流、恒电压充入的总电量之比，恒流比越高电池性能越好。分容时，蓄电池在25±5℃下以3h率电流恒流放电至规定电压，再以3h率电流恒流充电至规定电压，以此电压恒电压充电，至充电停止。可计算恒电流充入的电量与恒电流、恒电压充入的总电量之比。同一组锂电池组中，单体电池选用统一个恒流比档次。

4、放电平台一致

放电平台是电池放电曲线的一个特征，即电池充满电后，以3h率电流放电至规定电压的时间。放电平台越高，电池性能越好。分容时，蓄电池在25±5℃下，以3h率电流恒流充电至恒压充电电压，转恒压充电至充电停止。以3h率电流放电，直到放电终止。记录电压下降至规定电压的时间。同一组锂电池组中，单体电池需用同一个放电平台档次。

5、电压一致

电池电压是指电池正负极之间电位差，电压分开路电压和工作电压，开路电压指电池在未进行充放电的状态下，电池两极之间的电位差。如果电池正、负极的材料完全一样，那么不管电池体积有多大，几何结构如何变化，其开路电压都一样。工作电压指电池在充放电时，电池两极之间的电位差，充电电压高于开路电压，放电电压低于开路电压。同等条件下，放电电压越高，电池性能越好。电压受电池带电量、温度等条件影响，电压单位为“伏(V)”。同一组电池组中，将单体电池的电压控制在一定压差范围内。

6、电池批次

批次一致，是指使用同一批次材料、同一工艺、同一设备、同一时间生产的同型号锂电池的电性能基本一致。同一组电池组选用同一个批次电池，如果一个批次数量不够，则选用同一工艺制程的相邻批次电池。

锂电池一致性分选方法

在既有的生产能力和工艺水平下，解决锂电池一致性问题常见的有三条路，一是合理分选，把性能参数相近的电芯放在一个电池包里使用，尽力是电芯初始状态一致；二是提高热管理水平，为电池提供更适宜且更均匀的工作环境温度，避免初始的不一致进一步恶化；三是提高电池管理系统全面监控的能力和均衡能力，力求改善已经发生的不一致情况。

●静态分选

传统上，应用较多的是静态分选。静态，是指电芯参数与工作状态无关。通常，被用来做静态分选的参数包括电池的容量，开路电压和内阻等。

在很长一段时间里，静态分选都是锂电池行业的主要分选方式。但静态分选无法反应电池工作过程中的参数特点。电化学反应是一个复杂的动态过程，简单的用电池的几个静态参数，无法准确概括电芯的未来特性。

●动态分选

动态分选，是基于电池充放电等工作过程中，电芯参数有所不同进行分组的工作方法。

一类方法是把电芯恒流充放电作为研究过程。另一类，是把恒流恒压充电过程作为研究过程。还有一类，考虑电动汽车实际运行中可能遇到的脉冲电流情况，认为电流的大小会极大的影响电芯的极化状态。因而在前面恒流恒压充电曲线的分组基础上继续细化分组，给电芯加载脉冲电流，把电芯端电压作为分组依据。

锂电池因其高能量密度和长循环寿命而得到广泛应用。然而当多个电池通过串联或者并联成组时，电池组往往存在容量衰减过快、寿命较短的问题，这是由于电池单体之间的非一致性而造成的。如何利用简单、可靠的分选方法，筛选出性能尽可能一致的电池用来成组，对锂电池在大规模储能中的推广应用具有重要的科学与实践意义。