多串锂离子电池均衡功能的应用

　　随着手机，笔记本等智能终端的普及，锂离子电池的应用也越来越广泛。从使用电芯的数量来看，手机和平板等设备通常使用的是单节电芯和一串两并电芯搭配。而笔记本电池和动力电池等则通常使用的是多节电芯串联的方式。下面就对多节串联电池的使用做一些讨论。

　　对于多串电池的设计，需要考虑的就是各节串联电芯的一致性问题。电芯的一致性一般分为容量，电压，内阻和自放电率几个部分。对于多串电池的最基本的要求就是串联的电芯必须来自于相同型号的电芯，最好能来自同一批次，以保证容量，电压，内阻和自放电的一致性。

　　但是即使对于同一款电芯，由于产线生产的个体差异以及批次差异，它们的参数一般还是有些许的差异。为了达到更好的性能，通常电芯在出货前都要对电芯进行分组。

　　对于容量，通常电芯厂在生产电芯的时候都会有一个工序专门对电芯做一次完整的充放电，以便能测量到每个电芯的容量。电压和内阻在分组时都可以通过设备进行测量。所以理论上电芯厂在出货时都可以按照要求对电芯进行分组。封装厂再根据同组配置的原则进行组装。

　　对于自放电率这个参数，一般厂商不会进行分组，主要靠设计时的考虑。自放电率和电芯设计时使用的隔膜厚度强相关，所以多串电池在进行电芯设计时都会使用较厚的隔膜来保证自放电的一致性。

　　以上我们所说的电芯分组和设计优化能否完全避免电池出现不均衡的情况呢？当然答案是否定的。我们目前为止讨论的一直是全新的电芯，如果电池在用户手里使用一段时间后会不会出现不均衡的情况呢？当然会。

　　电芯在使用后出现不一致的原因主要分为如下两个方面：

　　1.在经过用户多次使用后，其中某一颗电芯的容量衰减加快，导致电池出现容量不均衡的情况。

　　2.电池在长期的使用和存储后，电芯由于自放电率的差异，经过长时间的累积出现不一致的现象。

　　出现上述两种情况怎么办呢，通常我们电池的PACK里会有电池管理系统，就是我们的BMS，而这个电池管理系统里面就有一个功能叫均衡功能。当电池出现不一致的情况时，电池管理系统可以通过实时监测每节电芯的电压来发现。进而启动电池的均衡功能，对容量高的电芯进行放电，直到达到电芯电压一致。按照目前设计，通常均衡功能在电池充电和静置状态启动。

　　如果出现极端情况，如其中一串电芯容量严重衰减，均衡功能无法使电芯一致的情况。这时候电池就会存在过充电的风险，这个电池就不能再进行使用了。电池管理系统根据电压判断如果达到此种条件，就会烧掉电池主回路上的保险丝，永久禁止这个电池的使用。如果用户碰到这种情况，就要到厂商的专业维修站进行电池的更换了。