如今，鋰離子電池在新能源汽車、3c等領(lǐng)域的應(yīng)用逐年增長，但仍然存在電池參數(shù)不一致的問題，這也是影響電池使用壽命的關(guān)鍵因素。在近日召開的“后補(bǔ)貼時代的動力電池市場前景”論壇上，同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院副院長魏學(xué)哲對此進(jìn)行了分析。

動力電池作為電動汽車的核心組成部分，組成結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜。由于純電動汽車的動力電池由幾十甚至上萬個電池組成，單體電池?zé)o法滿足車用功率與能量需求，因此需要大量電池串、并聯(lián)組成電池組。

在魏學(xué)哲看來，電池的一致性分為三個層面的概念：一個是工況的一致性，一個是內(nèi)部狀態(tài)的一致性，一個是內(nèi)部參數(shù)的一致性。據(jù)他介紹，電池組在同樣的工作環(huán)境下，電流、溫度、換熱系統(tǒng)、電壓、SOC，電池內(nèi)部溫度等都可能影響電池的一致性，進(jìn)而對電池的整包使用造成一定的影響，如：整包功率特性受限于功率特性最差的單體；某些單體電池的提前失效導(dǎo)致整包循環(huán)壽命性能大幅下降；引起某些單體電池過充、過放，甚至熱失控等事故，降低電池包的安全性。“很多單體電池在實驗室階段做的很好，但組成電池包以后明顯壽命要縮短很多，這實際上是壽命和狀態(tài)之間相互耦合造成的。”

魏學(xué)哲表示，對于一個串聯(lián)的電池組來說，電路上耦合、熱耦合及壽命之間的關(guān)系是緊密相連的，在實際使用中，要基于電池組平均模型與差異模型的電池組做狀態(tài)估計，監(jiān)測電池的電壓，防止過高或過低，對實際工況下的電壓電流溫度進(jìn)行采樣，借助等效模型加辨識算法對電池的狀態(tài)進(jìn)行估計。此外，有初步研究表明，并聯(lián)電池模組內(nèi)可能存在一種反饋調(diào)節(jié)機(jī)制，使得電池模組的一致性存在收斂的傾向。

據(jù)魏學(xué)哲介紹，現(xiàn)在有很多技術(shù)參數(shù)是估計不出來的，需要用測量手段來收集信息。尤其是內(nèi)阻，本身既有擴(kuò)散的成份、也有界面上的成份，成份非常豐富，因此需要增加測量信息，再基于數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。

魏學(xué)哲表示，在應(yīng)對一致性難題方面，可以通過離線設(shè)計和在線管理兩條路徑來解決。具體來講，離線設(shè)計包括電池包設(shè)計、分選成組、熱管理三方面，在線管理包括電池狀態(tài)評估和均衡管理兩方面。針對初始參數(shù)不一致的問題，可以通過改變電池包設(shè)計、電池分選成組等方法解決。面向工況不一致的難題，則可以通過調(diào)整電池的熱管理系統(tǒng)，進(jìn)行溫度范圍控制、溫度分布一致性來解決。面對內(nèi)部狀態(tài)不一致的問題，要基于電池組平均模型與差異模型進(jìn)行狀態(tài)評估。

對于電池包惡性循環(huán)問題，魏學(xué)哲給出了自己的觀點(diǎn)：可以借助于被丟掉很久的均衡電路來解決，通過拉平電壓或拉平電阻，打破當(dāng)前的惡性循環(huán)，做到電池組的壽命均衡。