锂离子电池的一致性和分离方法
1共性的含义
目前锂离子电池的共性是指一组锂离子电池重要特点参数的趋同,这是一个相对的概念,没有最普遍的,只有更普遍的。相同的电池组中有一系列的电池,每一个参数,最好都在小范围内,对一般都有好处。
添加时间维度。共性是指电池组中所有电池在整个生命周期中所有特点参数的共性。加入容量衰减、内阻上升和老化速率的共性。整个电池组的寿命是我们最终关注的共性。
有学者根据时间的推移,将各参数之间的相互用途作图,如下图所示。时间是横轴,参数是纵轴,几个参数随时间变化成一个表格,交织成一个网络,作为我们思考共性的出发点。
寻求共性的目的不仅是使电池组的最大容量(包括最大功率、最大电流和最大可用容量)在当前状态下发挥用途,还要尽可能长时间地保持这种容量。
2.共性评定量表
我个人认为,共性是指电动汽车中所有电池的共性,无论是串联的还是并联的。下面不是一个完整的讨论,而是一个例证。
2.1并联
直接的例子。一个低放电电池(代码B)与其他正常电池并联形成一个并行模块D,例如一个模块有10个电池并联。系统放电时,要求各并联模块供应相同的电流,如100A。其他正常并联模块,每个电池放电10A;B最多只能发射1A电流,其余9节电池每节要发射11A电流。一般情况下,由于长期超负荷,这些细胞的衰老速度要快于其他并行模块。某天,整个并联模块的最大流量达不到设计最大值。该并联电池组成为整个电池组放电能力的瓶颈。
2.2系列条件
根据电动汽车的一般观点,串联连接重要是模块之间的连接。根据之前的平行情况,在整个电池组中出现了比其他电池组老化程度更深的D电池组。D的容量更小,内阻更大。在SOC和开路电压的曲线上,相同SOC对应的开路电压高于d端电压。整个电池组充电时,D先达到充电截止电压,电池组停止充电。其他的模块还没有足够的食物,现在他老了,吃得少了,肚子都胀破了。
因此,单体的共性并不是焊接在一起的模块内部的问题,而是同一辆汽车中所有动力锂电池的要求。
3.Non-concomitant锂离子电池
电压不相同,经过形成、相同的充放电过程,静力矩满足,在相同的环境温度下,将蓄电池额定充电到相同的荷电状态。在测量其开路电压时,此时所示的电压差为单个电池的电压差。研究表明,单个电池的开路电压符合正常色散。也就是说,我们所有推进共性的努力只能改变参数的集中。
内阻不相同,内阻是电池功率特性的重要特点,也是电池组后电池性能参数进一步离散化的原因之一。不同的内阻可以构成不同的温升,这是进一步离散其他参数的原因。
内阻也是模块组成后的检测指标。从电芯单体组装成模块,到经过焊接或机械结构装夹成组过程,成组过程的共性在于,对成型模块的反应,是模块的内阻。
容量不普遍,寿命不普遍,按照现行的寿命计量标准,可用的容量与寿命是紧密相连的,在这里一起来澄清一下。
容量通常被认为是细胞分组的重要内容,是细胞最重要的参数表达。产量差异的原因有很多,其中大部分是生产过程的结果不同造成的。