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參數(shù)的趨同，這是一個相對的概念，沒有最普遍的，只有更普遍的。相同的電池組中有一系列的電池，每一個參數(shù)，最好都在小范圍內(nèi)，對一般都有好處。

添加時間維度。共性是指電池組中所有電池在整個生命周期中所有特點參數(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)時間的推移，將各參數(shù)之間的相互用途作圖，如下圖所示。時間是橫軸，參數(shù)是縱軸，幾個參數(shù)隨時間變化成一個表格，交織成一個網(wǎng)絡(luò)，作為我們思考共性的出發(fā)點。

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，還要盡可能長時間地保持這種容量。

2.共性評定量表

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

2.1并聯(lián)

直接的例子。一個低放電電池(代碼B)與其他正常電池并聯(lián)形成一個并行模塊D，例如一個模塊有10個電池并聯(lián)。系統(tǒng)放電時，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，整個并聯(lián)模塊的最大流量達(dá)不到設(shè)計最大值。該并聯(lián)電池組成為整個電池組放電能力的瓶頸。

2.2系列條件

根據(jù)電動汽車的一般觀點，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和開路電壓的曲線上，相同SOC對應(yīng)的開路電壓高于d端電壓。整個電池組充電時，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)部的問題，而是同一輛汽車中所有動力鋰電池的要求。

3.Non-concomitant鋰離子電池

電壓不相同，經(jīng)過形成、相同的充放電過程，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)。在測量其開路電壓時，此時所示的電壓差為單個電池的電壓差。研究表明，單個電池的開路電壓符合正常色散。也就是說，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，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指標(biāo)。從電芯單體組裝成模塊，到經(jīng)過焊接或機(jī)械結(jié)構(gòu)裝夾成組過程，成組過程的共性在于，對成型模塊的反應(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)過程的結(jié)果不同造成的。