動(dòng)力鋰電池，現(xiàn)已穩(wěn)穩(wěn)占據(jù)了電動(dòng)汽車電源江湖老邁的地位。運(yùn)用壽數(shù)長(zhǎng)，能量密度高，還極具改進(jìn)潛力。安全性可以改，能量密度可以持續(xù)上升。在可預(yù)見的時(shí)間里（傳說大約2020年左右）就可以趕上燃油車的續(xù)航才干和性價(jià)比，步入電動(dòng)汽車的第一個(gè)老練階段。可是鋰電池有鋰電池的煩惱。

1為什么鋰電池大都都是小個(gè)子

我們看到的鋰電池，圓柱電池，軟包電池、方形電池，一般都長(zhǎng)相清秀，完全找不到傳統(tǒng)鉛酸電池那樣的大塊頭，這是為什么？能量密度高，鋰電池往往不敢規(guī)劃成大容量。鉛酸電池的能量密度在40Wh/kg左右，而鋰電池，現(xiàn)已超越150Wh/kg。能量集中度提高，對(duì)安全性的要求水漲船高。首要，單只能量過高的鋰電池，遇到意外，引發(fā)熱失控，電池內(nèi)部急劇反應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)，過多的能量無處開釋，是非常風(fēng)險(xiǎn)的。尤其在安全技術(shù)，管控才干發(fā)展還不夠充沛的時(shí)分，每只電池的容量都應(yīng)該抑制。

其次，被鋰電池殼體包裹起來的能量，一旦出現(xiàn)意外，消防員、滅火劑無法觸及、力不從心，只能在發(fā)作事端時(shí)阻隔現(xiàn)場(chǎng)，任事端電池自行反應(yīng)，能量燃盡為止。

自帶安全閥的圓柱形鋰電池

當(dāng)然，出于安全考慮，其時(shí)的鋰電池現(xiàn)已規(guī)劃了多重安全手段。拿圓柱電池為例。安全閥，當(dāng)電池內(nèi)部反應(yīng)超出正常規(guī)劃，溫度上升，并且伴隨生成副反應(yīng)氣體，壓力抵達(dá)規(guī)劃值，安全閥自動(dòng)敞開，泄掉壓力。安全閥打開的一刻，電池完全失效。熱敏電阻，有的電芯配置熱敏電阻，一旦出現(xiàn)過流，電阻在抵達(dá)某一個(gè)溫度往后，阻值猛增，地點(diǎn)回路電流下降，阻止溫度的進(jìn)一步升高。熔斷器，電芯配備具有過流熔斷功用的熔絲，一旦出現(xiàn)過流風(fēng)險(xiǎn)，電路斷開，避免惡性事端的發(fā)作。

2?鋰電池一起性問題

鋰電池不能做成一大只，只好把許多小電芯組織起來，大家勁往一處使，精誠(chéng)合作，也能帶著電動(dòng)汽車飛起。這時(shí)分，就需要面對(duì)一個(gè)問題，一起性。

為什么要一起

我們?nèi)粘５慕?jīng)歷是，兩節(jié)干電池，正負(fù)極連接起來，手電筒就能發(fā)光，有誰管它一起不一起的工作。而鋰電池的大規(guī)劃應(yīng)用，景象卻并非如此簡(jiǎn)略。鋰電池參數(shù)的不一起主要是指容量、內(nèi)阻、開路電壓的不一起。不一起的電芯串并在一起運(yùn)用，會(huì)出現(xiàn)如下問題。

1）?容量損失，電芯單體組成電池組，容量符合“木桶原理”，最差的那顆電芯的容量決議整個(gè)電池組的才干。為了避免電池過充過放，電池處理系統(tǒng)的邏輯如此設(shè)置：放電時(shí)，當(dāng)最低的單體電壓抵達(dá)放電截止電壓時(shí)，整個(gè)電池組中止放電；充電時(shí)，當(dāng)最高單體電壓觸及充電截止電壓時(shí)，中止充電。拿兩只電池串聯(lián)舉例。一只電池容量C，別的一只容量只有0.9C。串聯(lián)聯(lián)系，兩只電池通過相同巨細(xì)的電流。充電時(shí)，容量小的電池必定先充滿，抵達(dá)充電截止條件，系統(tǒng)不再持續(xù)充電。放電時(shí)，容量小的電池也必定先放光悉數(shù)可用能量，系統(tǒng)立刻中止放電。

這樣，容量小的電芯始終在滿充滿放，容量大的電芯卻一貫運(yùn)用部分容量。整個(gè)電池組的容量總有一部分處于擱置狀況

2）?壽數(shù)損失，類似的，電池組的壽數(shù)，由壽數(shù)最短的那顆電芯決議。很大或許性，壽數(shù)最短的電芯，便是那顆容量小的電芯。小容量電芯，每次都是滿充滿放，出力過猛，很大或許最早抵達(dá)壽數(shù)的要點(diǎn)。一貫電芯壽數(shù)終結(jié)，一組焊接在一起的電芯，也就跟著與世長(zhǎng)辭。

3）?內(nèi)阻增大，不同的內(nèi)阻，流過相同的電流，內(nèi)阻大的電芯發(fā)熱量相對(duì)比較多。電池溫度過高，構(gòu)成劣化速度加速，內(nèi)阻又會(huì)進(jìn)一步升高。內(nèi)阻和溫升，構(gòu)成一對(duì)負(fù)反饋，使高內(nèi)阻電芯加速劣化。

上面三個(gè)參數(shù)，并不完全獨(dú)立，老化程度深的電芯內(nèi)阻比較大，容量衰減也更多。分隔說明，僅僅想表述清楚它們各自的影響方向。

3 如何應(yīng)對(duì)不一起性

電芯性能的不一起，都是在出產(chǎn)進(jìn)程中構(gòu)成，在運(yùn)用進(jìn)程中加深。同一個(gè)電池組內(nèi)的電芯，弱者恒弱，且加速變?nèi)?。單體電芯之間參數(shù)的離散程度，跟著老化程度的加深而加大。其時(shí)，工程師應(yīng)對(duì)單體電芯不一起，主要從三個(gè)方面考慮。單體電池分選，成組后熱處理，出現(xiàn)少量不一起時(shí)電池處理系統(tǒng)提供均衡功用。

3.1 分選

不同批次的電芯，理論上不放在一起運(yùn)用。即便相同批次的電芯，也需要通過選擇，把參數(shù)相對(duì)集中的電芯放在一個(gè)電池組里，同一個(gè)電池包里。分選的意圖，是把參數(shù)鄰近的電芯選擇出來。分選辦法，被研討了許多年，主要分靜態(tài)分選和動(dòng)態(tài)分選兩大類。靜態(tài)分選，針對(duì)電芯的開路電壓，內(nèi)阻，容量等特性參數(shù)進(jìn)行選擇，選取目標(biāo)參數(shù)，引進(jìn)統(tǒng)計(jì)算法，設(shè)定選擇標(biāo)準(zhǔn)，最終將同一批次的電芯區(qū)分成若干組。

動(dòng)態(tài)選擇，是針對(duì)電芯在充放電進(jìn)程中體現(xiàn)出來的特性進(jìn)行選擇，有的選擇恒流恒壓充電進(jìn)程，有的選取脈沖沖擊充放電進(jìn)程，有的對(duì)比自身的充電和放電曲線之間的聯(lián)系。動(dòng)靜結(jié)合分選，用靜態(tài)選擇做初步分組，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行動(dòng)態(tài)選擇，這樣區(qū)分出來的組別更多，選擇準(zhǔn)確性更高，但本錢也會(huì)相應(yīng)上升。這兒就小小體現(xiàn)了一把動(dòng)力鋰電池出產(chǎn)規(guī)劃的重要性。大規(guī)劃出貨，使得廠家可以進(jìn)行更精密的分選，得到性能更挨近的電池組。假如產(chǎn)量太小，分組過多，一個(gè)批次都無法配備一個(gè)電池包，再好的辦法也無法發(fā)揮了。

3.2熱處理

針對(duì)內(nèi)阻不一起電芯，發(fā)生熱量不相同問題。熱處理系統(tǒng)的加入，可以調(diào)理整個(gè)電池組的溫差，使之保持在一個(gè)較小的規(guī)劃里。生成熱量較多的電芯，依然溫升偏高，但不會(huì)與其他電芯拉開距離，劣化水平就不會(huì)出現(xiàn)明顯的距離。

3.3 均衡

電芯單體的不一起，某些電芯端電壓，總是超前于其他電芯，最早抵達(dá)控制閾值，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)容量變小。為了處理這個(gè)問題，電池處理系統(tǒng)BMS規(guī)劃了均衡功用。某一顆電芯率先抵達(dá)充電截止電壓，而其他眾電芯電壓明顯滯后，BMS起動(dòng)充電均衡功用，或者接入電阻，放掉高電壓電芯的部分電量，或者把能量轉(zhuǎn)移走，放到低電壓電芯上去。這樣，充電截止條件被免除，充電進(jìn)程重新開始，電池包充入更多電量。

直到現(xiàn)在，電芯的不一起性，依然是行業(yè)界研討的重要領(lǐng)域。電芯能量密度再高，遇到不一起性來攪局，電池包才干也會(huì)大打折扣。

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