鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2020年11月29日
鋰電芯的一致性對(duì)電動(dòng)汽車(chē)電池真的重要嗎
鋰離子電池一起性是指:用于成組的單體電池的初期功能指標(biāo)的一起,包括:容量、阻抗、電極的電氣特性、電氣連接、溫度特性、衰變速度等。以上因數(shù)的不一起,將直接影響運(yùn)轉(zhuǎn)中輸出電參數(shù)的差異。
鋰離子電池組的不一起性或電池組的離散現(xiàn)象就是指同一規(guī)格類(lèi)型的單體蓄電池組成電池組后,其電壓、荷電量、容量、闌珊率、內(nèi)阻及其隨時(shí)刻改變率、壽數(shù)、溫度影響、自放電率及其隨時(shí)刻改變率。
單體電池在制造出來(lái)后,本身存在必定功能差異。初始的不一起度隨著電池在運(yùn)用進(jìn)程中接連的充放電循環(huán)而累計(jì),導(dǎo)致各單體電池狀況(SOC、電壓等)發(fā)生更大的差異;電池組內(nèi)的運(yùn)用環(huán)境有關(guān)各單體電池也不盡相同。這就導(dǎo)致了單體電池的不一起度在運(yùn)用進(jìn)程中逐漸擴(kuò)大,然后在某些狀況下使某些單體電池功能加快衰減,并最終引發(fā)電池組過(guò)早失效。
不一起性原因從時(shí)刻次序劃分,電池組中單體電池的不一起性首要表現(xiàn)在兩方面:制造進(jìn)程中工藝上的問(wèn)題和材質(zhì)的不均勻,使得電池極板活性物質(zhì)的活化程度和厚度、微孔率、連條、隔板等存在很細(xì)小的差別,然后發(fā)生內(nèi)部結(jié)構(gòu)和材質(zhì)上的不徹底一起性;裝車(chē)運(yùn)用時(shí),電池組中各個(gè)電池的電解液密度、溫度和通風(fēng)條件、自放電程度及充放電進(jìn)程等差其他影響。
同一批次出廠的同一類(lèi)型電池的容量、內(nèi)阻和自放電的差異性原因分析
針對(duì)這些不一起發(fā)生的原因,是否能夠經(jīng)過(guò)某些辦法徹底消除電池組內(nèi)的不一起:很多人認(rèn)為電池不一起是生產(chǎn)工藝的問(wèn)題,也有人認(rèn)為是配組進(jìn)程的問(wèn)題,經(jīng)過(guò)SPC等進(jìn)程操控辦法就能夠徹底消除電池的不一起。但是實(shí)踐證明,即便嚴(yán)厲操控配料、活漿、涂布、裁剪、輥壓等工藝進(jìn)程,僅僅縮小批量產(chǎn)品之間的規(guī)范差,而不能消除不一起性。若影響某一隨機(jī)變量的隨機(jī)要素很多,且其間每個(gè)要素的影響?yīng)氉远疾荒芷饹Q定性效果,這些要素的影響又可疊加,則該隨機(jī)變量遵守正態(tài)分布,特性的參數(shù)有規(guī)范差σ和均值μ。電池充放電進(jìn)程的電壓值是該電池?zé)崃W(xué)和動(dòng)力學(xué)狀況的綜合反映,既受電池生產(chǎn)進(jìn)程中各工序工藝條件的影響,又受電池充放電進(jìn)程中電流、溫度、時(shí)刻和運(yùn)用進(jìn)程中偶爾要素的影響因此電池組內(nèi)各個(gè)電池的電壓值不可能徹底相同。
改進(jìn)舉措
1、生產(chǎn)進(jìn)程辦法,電池公司操控好各種原材料的一起性;漿料的流變性監(jiān)測(cè),不長(zhǎng)時(shí)刻擱置漿料,確保漿料在涂布時(shí)流變性是相同的;涂布參數(shù)監(jiān)控,尤其是磷酸鐵鋰漿料,由于磷酸鐵鋰顆粒較細(xì),漿料的加工功能差,在涂布時(shí)應(yīng)留意減慢涂布機(jī)走速;漿料黏度的合理檢測(cè);對(duì)極片的外觀檢查;剔除有瑕疵的極片;極片稱(chēng)重;注液前后電池質(zhì)量差比較;化成溫度;濕度操控;擬定各種原材料的規(guī)范,嚴(yán)厲依照規(guī)范對(duì)原材料進(jìn)行檢驗(yàn)、貯存;生產(chǎn)工藝的一起性調(diào)控;對(duì)生產(chǎn)工藝的一起性進(jìn)行精細(xì)調(diào)控;工藝進(jìn)程進(jìn)行嚴(yán)厲的統(tǒng)計(jì)進(jìn)程操控(SPC);確保每個(gè)工藝在規(guī)則的公役規(guī)模內(nèi);確保進(jìn)程才能指數(shù),使其遵循正常的生產(chǎn)參數(shù)分布規(guī)律。
2、配組進(jìn)程的辦法,確保電池組采用一起規(guī)格、類(lèi)型的電池,確保電池出廠質(zhì)量尤其是初始電壓的一起性,篩選條件:電壓;內(nèi)阻;電池化成數(shù)據(jù);一起性點(diǎn)評(píng)方法有很多,現(xiàn)在最常運(yùn)用的是極差系數(shù)法、規(guī)范差系數(shù)法和閾值法。結(jié)合聚類(lèi)分析,利用設(shè)按時(shí)刻間隔內(nèi)由各個(gè)檢測(cè)點(diǎn)構(gòu)成電池充放電曲線(xiàn)的形狀、間隔、面積來(lái)進(jìn)行科學(xué)分類(lèi),然后斷定電池的一起性。在容量或電壓閾值的基礎(chǔ)上,對(duì)充放電曲線(xiàn)形狀,曲線(xiàn)間的間隔,曲線(xiàn)圍取面積等進(jìn)行核算,選取能表現(xiàn)曲線(xiàn)一起的參數(shù)進(jìn)行斷定。選配充放電進(jìn)程中曲線(xiàn)較接近,相對(duì)間隔較小,曲線(xiàn)圍取的面積較小,組間差異較小的電芯進(jìn)行配組,然后完成最優(yōu)的一起配組。
3、電池均衡辦理,從電池辦理體系視點(diǎn),在電池組運(yùn)用進(jìn)程中檢測(cè)單電池參數(shù),尤其是電動(dòng)轎車(chē)停駛或行進(jìn)進(jìn)程中電壓分布狀況,把握電池組中單電池不一起性發(fā)展規(guī)律,對(duì)極點(diǎn)參數(shù)電池進(jìn)行及時(shí)調(diào)整或更換,以確保電池組參數(shù)不一起性不隨運(yùn)用時(shí)刻而增大。防止電池過(guò)充電,盡量防止電池深放電。確保電池組杰出的運(yùn)用環(huán)境,盡量確保恒溫,減小振蕩,確保水、塵土等污染電池極柱。一起從能量的辦理和戰(zhàn)略上,引入實(shí)用性電池組能量辦理和均衡體系,擬定合理的電池均衡戰(zhàn)略,自動(dòng)干預(yù)和降低電池的不一起性。
4、電池?zé)徂k理電池運(yùn)用進(jìn)程中,內(nèi)阻、電池布置方法等要素的差異,會(huì)在充放電進(jìn)程呈現(xiàn)自身溫度和環(huán)境溫度的差異,這樣會(huì)直接導(dǎo)致其輸出功能的差異。電池?zé)徂k理效果是將電池組的工作溫度保持在電池最優(yōu)的工作溫度規(guī)模之內(nèi)。確保電池之間溫度條件的一起,然后確保電池運(yùn)用參數(shù)的一起性。(電池在不同溫度狀況的壽數(shù)不同,溫度每升高10℃其退化速度就添加一倍)
5、操控戰(zhàn)略在能量辦理方面,輸出功率答應(yīng)的狀況下,盡量減小電池放電深度。鋰離子電池在深度放電條件下的一起性變差,電池組的壽數(shù)也會(huì)削減。盡量防止電池深放電的一起,防止電池的過(guò)充電。體系內(nèi)具備了均衡電路后能夠防止個(gè)別電池的過(guò)充電,適當(dāng)降低充電終止電壓,可延長(zhǎng)電池組的循環(huán)壽數(shù)。
6、其他運(yùn)用進(jìn)程日常保護(hù)進(jìn)程中,對(duì)丈量中容量偏低電池進(jìn)行獨(dú)自保護(hù)性充電,使其功能康復(fù)。間隔必按時(shí)刻對(duì)電池組進(jìn)行小電流保護(hù)性充電,促進(jìn)電池組自身的均衡和功能康復(fù)。運(yùn)用環(huán)境方面,確保電池組杰出的運(yùn)用環(huán)境一起,減小振蕩,防止水、塵土等污染電池極柱。此項(xiàng)內(nèi)容,一般很難運(yùn)用在車(chē)上,要用的也需求電池體系和整車(chē)操控器來(lái)完成。