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怎么样减小电池一致性对电池寿命和性能的影响?

钜大LARGE  |  点击量:992次  |  2020年10月09日  

用一句话来描述电池的一致性的含义,它指的是同一规格型号的电芯单体组成电池组之后,其电压、荷电量、容量及其衰退率、内阻、寿命、温度影响、自放电率等参数存在一定差异的问题。这些关键参数的差异重要由两大因素引起:一个是在制造过程当中,因为工艺的问题和材质的不均匀使得电极板存在厚度、微孔率等关键参数方面的微小差异;另一个是在电池组的使用过程当中,电芯单体因环境的变化引起单体退化的差异。


■电池单体的不一致会给性能造成什么负面影响?


首先我们要搞清楚电池单体一致性的分类,重要分为:电压一致性、容量一致性、内阻一致性。


电压一致性:假如在一个电池组当中,不同电芯的电压存在差异,特别是关于并联电路的电池组,高电压电芯会给低电压电芯充电,在电池组电路当中行成电流。这个过程会引起能量的损耗。虽然低电压电池单体容量获得了小幅的新增,但高电压电池单体的容量会大幅降低。能量损耗在互充电过程中,影响电池组的对外放电。所以,假如低电压电池和正常电压电池共同使用,将成为电池组的负载,影响其它电池的工作,最终影响整个电池组寿命。这也是为何我们在使用家用五号电池给用电器供电时,很多电器的说明书上会注明:不要将新旧电池混合使用。也是遵循的电压一致性的原理。


容量一致性:电池单体的容量不一致会导致个别容量较低的电池率先过度放电,导致电池单体的性能下降,从而影响电池组的容量性能。不过,解决这个问题并不困难,首先可以通过出厂前的分选实验,最大程度上保证全新电池单体初始容量的一致性。也可以在使用过程中通过单独对电池单体的充放电来调整单体电池的初始容量,较小电池单体间的初始容量差异。


内阻一致性:中学物理课本里曾经学过,电池是存在内阻的。所谓内阻,指的是在电池对外放电形成电流回路时,电池本身是存在电阻的,虽然这个电阻很小,但在长时间大功率持续放电构成中,电池的内阻也是会损耗一部分电流能量的。这也是电池会发热的原因,由于内阻的存在,把电流这样的电能转换成了热能。电池内阻的不一致会导致每个电池单体在放电过程中热损失的能量各不相同,从而影响电池单体的能量状态,也可能会导致电压的不一致。



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