锂离子电池一致性问题详解

我们日常的相关经验是，两节干电池，正负极连接起来，手电筒就能发光，有谁管它一致不一致的事情。而锂离子电池的大规模应用，情形却并非如此简单。

锂离子电池参数的不一致重要是指容量、内阻、开路电压的不一致。不一致的电芯串并在一起使用，会出现如下问题。

1）容量损失，电芯单体组成电池组，容量符合木桶原理，最差的那颗电芯的容量决定整个电池组的能力。

为了防止电池过充过放，电池管理系统的逻辑如此设置：放电时，当最低的单体电压达到放电截止电压时，整个电池组停止放电；充电时，当最高单体电压触及充电截止电压时，停止充电。

拿两只电池串联举例。一只电池容量C，另外一只容量只有0.9C。串联关系，两只电池通过同样大小的电流。

充电时，容量小的电池必然先充满，达到充电截止条件，系统不再继续充电。放电时，容量小的电池也必然先放光全部可用能量，系统即刻停止放电。

这样，容量小的电芯始终在满充满放，容量大的电芯却一直使用部分容量。整个电池组的容量总有一部分处于闲置状态

2）寿命损失，类似的，电池组的寿命，由寿命最短的那颗电芯决定。很大可能性，寿命最短的电芯，就是那颗容量小的电芯。小容量电芯，每次都是满充满放，出力过猛，很大可能最先到达寿命的重点。一直电芯寿命终结，一组焊接在一起的电芯，也就跟着寿终正寝。

3）内阻增大，不同的内阻，流过相同的电流，内阻大的电芯发热量相比较较多。电池温度过高，造成劣化速度加快，内阻又会进一步升高。内阻和温升，形成一对负反馈，使高内阻电芯加速劣化。

上面三个参数，并不完全独立，老化程度深的电芯内阻比较大，容量衰减也更多。分开说明，只是想表述清楚它们各自的影响方向。