鋰離子電池的一致性和分離方法

1共性的含義

目前鋰離子電池的共性是指一組鋰離子電池重要特點(diǎn)參數(shù)的趨同，這是一個(gè)相對(duì)的概念，沒(méi)有最普遍的，只有更普遍的。相同的電池組中有一系列的電池，每一個(gè)參數(shù)，最好都在小范圍內(nèi)，對(duì)一般都有好處。

添加時(shí)間維度。共性是指電池組中所有電池在整個(gè)生命周期中所有特點(diǎn)參數(shù)的共性。加入容量衰減、內(nèi)阻上升和老化速率的共性。整個(gè)電池組的壽命是我們最終關(guān)注的共性。

有學(xué)者根據(jù)時(shí)間的推移，將各參數(shù)之間的相互用途作圖，如下圖所示。時(shí)間是橫軸，參數(shù)是縱軸，幾個(gè)參數(shù)隨時(shí)間變化成一個(gè)表格，交織成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，作為我們思考共性的出發(fā)點(diǎn)。

尋求共性的目的不僅是使電池組的最大容量(包括最大功率、最大電流和最大可用容量)在當(dāng)前狀態(tài)下發(fā)揮用途，還要盡可能長(zhǎng)時(shí)間地保持這種容量。

2.共性評(píng)定量表

我個(gè)人認(rèn)為，共性是指電動(dòng)汽車中所有電池的共性，無(wú)論是串聯(lián)的還是并聯(lián)的。下面不是一個(gè)完整的討論，而是一個(gè)例證。

2.1并聯(lián)

直接的例子。一個(gè)低放電電池(代碼B)與其他正常電池并聯(lián)形成一個(gè)并行模塊D，例如一個(gè)模塊有10個(gè)電池并聯(lián)。系統(tǒng)放電時(shí)，要求各并聯(lián)模塊供應(yīng)相同的電流，如100A。其他正常并聯(lián)模塊，每個(gè)電池放電10A;B最多只能發(fā)射1A電流，其余9節(jié)電池每節(jié)要發(fā)射11A電流。一般情況下，由于長(zhǎng)期超負(fù)荷，這些細(xì)胞的衰老速度要快于其他并行模塊。某天，整個(gè)并聯(lián)模塊的最大流量達(dá)不到設(shè)計(jì)最大值。該并聯(lián)電池組成為整個(gè)電池組放電能力的瓶頸。

2.2系列條件

根據(jù)電動(dòng)汽車的一般觀點(diǎn)，串聯(lián)連接重要是模塊之間的連接。根據(jù)之前的平行情況，在整個(gè)電池組中出現(xiàn)了比其他電池組老化程度更深的D電池組。D的容量更小，內(nèi)阻更大。在SOC和開(kāi)路電壓的曲線上，相同SOC對(duì)應(yīng)的開(kāi)路電壓高于d端電壓。整個(gè)電池組充電時(shí)，D先達(dá)到充電截止電壓，電池組停止充電。其他的模塊還沒(méi)有足夠的食物，現(xiàn)在他老了，吃得少了，肚子都脹破了。

因此，單體的共性并不是焊接在一起的模塊內(nèi)部的問(wèn)題，而是同一輛汽車中所有動(dòng)力鋰電池的要求。

3.Non-concomitant鋰離子電池

電壓不相同，經(jīng)過(guò)形成、相同的充放電過(guò)程，靜力矩滿足，在相同的環(huán)境溫度下，將蓄電池額定充電到相同的荷電狀態(tài)。在測(cè)量其開(kāi)路電壓時(shí)，此時(shí)所示的電壓差為單個(gè)電池的電壓差。研究表明，單個(gè)電池的開(kāi)路電壓符合正常色散。也就是說(shuō)，我們所有推進(jìn)共性的努力只能改變參數(shù)的集中。

內(nèi)阻不相同，內(nèi)阻是電池功率特性的重要特點(diǎn)，也是電池組后電池性能參數(shù)進(jìn)一步離散化的原因之一。不同的內(nèi)阻可以構(gòu)成不同的溫升，這是進(jìn)一步離散其他參數(shù)的原因。

內(nèi)阻也是模塊組成后的檢測(cè)指標(biāo)。從電芯單體組裝成模塊，到經(jīng)過(guò)焊接或機(jī)械結(jié)構(gòu)裝夾成組過(guò)程，成組過(guò)程的共性在于，對(duì)成型模塊的反應(yīng)，是模塊的內(nèi)阻。

容量不普遍，壽命不普遍，按照現(xiàn)行的壽命計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，可用的容量與壽命是緊密相連的，在這里一起來(lái)澄清一下。

容量通常被認(rèn)為是細(xì)胞分組的重要內(nèi)容，是細(xì)胞最重要的參數(shù)表達(dá)。產(chǎn)量差異的原因有很多，其中大部分是生產(chǎn)過(guò)程的結(jié)果不同造成的。