單體的不一致性對動力鋰電池組的影響

電池單體的不一致性重要是在制造過程中出現(xiàn)，由于工藝水平使電池極板厚度、微孔率、活性物質的活化程度等存在微小差別。這種電池內(nèi)部結構上的不一致性就會使同一批次出廠的同一型號電池的電壓、容量、內(nèi)阻等不可能完全一致。單體電池的不一致性對動力鋰電池組使用壽命的影響分為電壓的不一致性、容量的不一致性以及內(nèi)阻的不一致性。

在單體電池成組的過程中，假如電壓的不一致性較大，會造成低壓電池與正常電池一起使用時成為電池組的負載。因為當并聯(lián)的兩節(jié)電池中存在低壓電池，那么會發(fā)生互充電現(xiàn)象，其他電池將會給該電池充電。這種連接方式會使得低壓電池的容量小幅度新增而高壓電池容量大幅度減少，能量損耗在互充電上達不到理想的對外輸出。

初始容量不一致在電池成組前經(jīng)過篩選已經(jīng)大大減小，在使用過程盡管可以通過電池單體單獨充電方式來平衡單體電池初始容量的不同。但電動汽車的持續(xù)充放電循環(huán)過程使得這種不一致性在某種程度上會放大，容量隨循環(huán)的衰減速度不同，隨著電池循環(huán)次數(shù)的新增，容量的差異就會越來越大。這樣會使得單體電池的容量加劇衰減帶動整個電池組的容量衰減。

內(nèi)阻的不一致性使得單體電池在電池組內(nèi)的電壓電流分配不均，局部出現(xiàn)過壓充電或欠壓放電。內(nèi)阻的不一致性還會使單體電池在放電過程中熱量的損失不等，內(nèi)阻越大則溫度升高的速度越快，有可能最終造成熱失控。

電壓、容量、內(nèi)阻等各類不一致性導致電池單體壽命與電池組壽命出現(xiàn)差異，重要表現(xiàn)在溫度差異、充放電倍率差異、放電深度差異和可用容量差異上。比如放電深度的差異，由于電池單體初始容量的差異，大部分電池還處于淺放電的狀況下，低容量的電池單體已經(jīng)深度放電。