锂离子电池不一致性问题及改进措施

锂离子电池不一致性问题及改进措施的探讨

由于同类型、同规格的电池在电压、内阻、容量等方面参数不同，在电动汽车上使用时，其功能指标往往达不到单电池的原始水平，严重影响了其在电动汽车上的使用。本文深入分析了电池组不符合的原因，总结了生产、装配、使用和保护过程中不符合的补偿方法。

没有性

锂离子电池的共属性是指单个电池在群体中使用的初始功能指标的共属性，包括:

能力;

阻抗;

电极的电特性;

电气连接;

温度特性;

衰减率等。

上述因素的差异将直接导致运行过程中输出电气参数的差异。锂离子电池组的不统一或电池组的离散现象是指同一规格型号的单个电池形成的电池组:

电压;

负载能力;

能力;

速度;

内阻及其随时间的变化率;

服用;

温度效应;

自放电率及其随时间的变化率;

单节电池生产后，必然存在功能上的差异。

在电池使用过程中，初始的不一致性随着电池的持续充放电循环而累积，导致单个电池的状态(SOC、电压等)差异较大。电池组内部的操作环境也因电池的不同而不同。

这就导致了单体电池在使用过程中的不一致性逐渐被放大，在某些情况下加速了单体电池功能的衰减，最终导致电池组的过早失效。

不是因为性的原因

在时间序列上，电池组中单个电池的不统一重要表现在两个方面:

在生产过程中，工艺问题和原料的不均匀使得电池板的活性物质的活化程度和厚度、微孔率、连接条、分离器等都有很小的差异=>内部结构和原料的不完全一致。

在加载和使用过程中，各电池的电解质密度、温度、通风条件、自放电程度和充放电过程都有不同程度的影响。

=>来自同批次同类型电池容量、内阻和自放电的差异。

原因分析,

由于这些不会同时发生的原因，我们是否可以通过某种方式完全消除电池组中的不团结:

很多人认为电池不齐是生产过程中的问题，但也有一些人认为是生产过程中的问题，经过SPC过程控制方法可以完全消除电池不齐。

但实践证明，即使严格控制配料、料浆、涂布、切割、轧辊等工序，也只能缩小产品间的规格，而不能消除产品间的不合格。

假如有许多影响一个随机变量,随机因素的影响,每个因素单独不能发挥决定性的用途,并且可以将这些因素叠加的影响,然后随机变量遵循正常色散,其特点包括规范的参数差异和意味着商。

电池充电和放电过程的电压值是综合反映电池热力学和动力学条件,两个细胞生产过程中工艺条件的影响在每个过程中,电池充电和放电电流,温度,时间,在使用的过程中偶然因素的影响,所以在过程中单个电池的电池电压可能不完全相同的。

下图为一组10Ah磷酸铁锂单体电池裂解后的开路电压和内阻的核算分析，以及同批2Ah电池的容量分布。从图中可以看出，电池开路电压、内阻和容量的1、2、3分布规律与正态分布规律较为接近。