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造成單體電池不一致的原因有哪些

發布時間: 2022-10-01 04:04:34

A. 60V20安的鋰電池組為什麼每排電壓差不多,為什麼一放電就停

鋰電池組不一致性的概念
鋰電池的一致性,眼前看,是指一組鋰電池重要特徵參數的趨同性,是一個相對概念,沒有最一致,只有更一致。同一個電池包內的多串電芯,每一個參數,最好全部處在一個較小的范圍內,是為一致性好。主要是指容量、內阻、開路電壓的不一致。初始的不一致度隨著電池在使用過程中連續的充放電循環而累計,導致各單體電池狀態(SOC、電壓等)產生更大的差異。

鋰電池組不一致性產生的原因
鋰電池組的不一致性是一個不斷累積的過程,時間越長單體電池之間產生的差異越大;並且鋰電池組還會受到使用環境的影響,在以後的使用過程中單體電池的不一致性會被逐漸放大,從而導致某些單體電池性能加速衰減,最終導致電池沒有使用功能。

鋰電池組的不一致性主要受時間的影響較大,原因主要包括兩個方面:

1、首先是製造過程中存在工藝上的問題和材質的不均勻等問題,使得鋰電池的材料和等存在很微小的差別;在鋰電池組投入使用後,電池組中各個電池的電解液密度、溫度和通風條件、自放電程度及充放電過程等差別的影響,同一批次出廠的同一型號電池容量和內阻可能存在差異性。

2、裝車使用時,鋰電池組中各個電池的電解液密度、溫度和通風條件、自放電程度及充放電過程等差別的影響。

鋰電池組不一致會產生什麼危害和問題?
①容量損失,電芯單體組成鋰電池組,容量符合「木桶原理」,最差的那顆電芯的容量決定整個電池組的能力。

②壽命損失,小容量電芯,每次都是滿充滿放,出力過猛,很大可能最先到達壽命的重點。一直電芯壽命終結,一組焊接在一起的電芯,也就跟著壽終正寢。

③內阻增大,不同的內阻,流過相同的電流,內阻大的電芯發熱量相對比較多。電池溫度過高,造成劣化速度加快,內阻又會進一步升高。內阻和溫升,形成一對負反饋,使高內阻電芯加速劣化。

B. 電池電壓不均衡是怎麼回事

生產時用來做成電池組的單體一致性不好,比如內阻有大有小,容量差異大,在長時間使用循環後,這種差異被積累放大,就會出現電壓不均衡,使用平衡充可以改善這種情況。

C. 新能源汽車電池低壓電還是高壓

新能源汽車的電池是低壓,在車子啟動的時候,需要利用各個低壓來控制高壓,這個用電設備及用電器都是靠低壓蓄電池來供電,所以啟動時需要用到低壓蓄電池。這個低壓蓄電池一般是是12V的。

動力電池系統故障按照故障發生的部位可以分為三類,即單體電池故障、電池管理系統故障、線路或連接件故障。

單體電池故障單體電池的故障主要包括三種:01電池性能正常,無須更換,對應故障有單體電池SOC偏低和單體電池SOC偏高。如果單體電池SOC偏低,則該電池在汽車行駛過程中,電壓最先達到放電截止電壓,使得電池組實際容量降低,應對該單體電池進行補充充電。

如果單體電池SOC偏高,則該電池在充電末期最先達到充電截止電壓,影響充電容量,需對該單體電池進行單獨補充放電。

02電池性能衰退嚴重,應立即更換,對應故障有單體電池容量不足和單體電池內阻偏大。在電池組中,最小的單體電池容量也限制了整個電池組的容量,因此發生單體電池容量不足故障會影響車輛續駛里程。鋰離子電池內阻如果過大,會嚴重影響電池的電化學性能,如充放電過程中的極化嚴重、活性物質利用率低、循環性能差等。

03電池影響行車安全,對應故障包括單體電池內部短路;單體電池外部短路;單體電池極性裝反,在強振動下鋰離子電池的極耳、極片上的活性物質、接線柱、外部連線和焊點可能會折斷或脫落,造成單體電池內部短路或者外部短路故障。

通常情況下,造成單體電池前兩種故障的原因可能包括兩個:

一是動力電池成組時單體電池一致性問題,單體電池的SOC、容量、內阻本身就存在差異;

二是單體電池在成組應用過程中因為應用環境差異(如溫度、充放電電流)而造成的一致性差異增加,加劇單體電池的不一致性。

電池管理系統故障電池管理系統對於保障電池組的安全及使用壽命,最大限度發揮電池系統效能具有重要作用。電池管理系統通常對單體電壓、總電壓、總電流和溫度等進行實時監控采樣,並將實時參數反饋給整車控制器。

電池管理系統除了對電池性能參數進行監控、實施電性能管理以外,還具有熱管理為主的應用環境管理,實施對電池的加熱和冷卻,確保電池的良好應用環境溫度以及溫度場的一致性。

若電池管理系統發生故障,就失去了對電池的監控,不能估計電池的SOC,容易造成電池的過充、過放、過載、過熱以及不一致性問題的增加,影響電池的性能、使用壽命和行車安全。

(圖/文/攝: 問答叫獸) 問界M5 小鵬汽車P7 AION V 傳祺GS8 小鵬P5 理想ONE @2019

D. 鋰電池串聯充電為什麼電壓會不一致

鋰電池在高溫和高放電倍率下的性能會有明顯衰減。這是因為鋰離子電池在高溫條件下和大電流使用時,會造成正極活性物質和電解液的分解。

電池容量不一致會使電池組各單體電池放電深度不一致。容量較小、性能較差的電池將提前達到滿充電狀態,造成容量大、性能好的電池不能達到滿充電狀態。

電池電壓的不一致將導致並聯電池組中單體電池互充電,電壓較高的電池將給電壓較低的電池充電,這會加快電池性能的衰減,損耗整個電池組的能量,自放電速率大的電池容量損失大,電池自放電速率的不一致將導致電池荷電狀態、電壓產生差異,影響電池組的性能。

(4)造成單體電池不一致的原因有哪些擴展閱讀:

注意事項:

1、鋰離子電池可貯存在環境溫度為-5°C—35°C,相對濕度不大於75%的清潔、乾燥、通風的室內,應避免與腐蝕性物質接觸,遠離火源及熱源。電池電量保持標稱容量的30%到50%。

2、對鋰離子電池充電,應使用專用的鋰離子電池充電器,鋰離子電池充電採用CC/CV的方式(恆流+恆壓)也就是說先以一個恆定的電流進行充電,當電壓達到4.2 V*n時轉為恆壓充電,直至電流減小到0.01C時充電停止。

3、不要加熱電池或將電池丟入水中或火中,將電池放入水中會使電池失效,將電池放入火中會使電池破裂。

4、不要拆卸電池,或試圖用尖銳利器穿透電池,因電池內部電解液會傷害皮膚和衣物。

E. 電極工序影響鋰電一致性因素有哪些

由於同一類型、規格的電池在電壓、內阻、容量等方面的參數值存在差別,使其在電動汽車上使用時,性能指標往往達不到單體電池的原有水平,嚴重影響其在電動汽車上的應用。本文通過對電池組內不一致性產生的原因進行深入分析,並總結了生產、配組、使用、維護等過程提出彌補不一致性的措施。
不一致性
鋰離子電池一致性是指用於成組的單體電池的初期性能指標的一致,包括
容量
阻抗
電極的電氣特性
電氣連接
溫度特性
衰變速度等
以上因數的差異,將直接導致運行過程中輸出電參數的差異。鋰離子電池組的不一致性或電池組的離散現象就是指同一規格型號的單體蓄電池組成電池組後, 其
電壓
荷電量
容量
衰退率
內阻及其隨時間變化率
壽命
溫度影響
自放電率及其隨時間變化率
單體電池在製造出來後,本身存在一定性能差異。
初始的不一致度隨著電池在使用過程中連續的充放電循環而累計,導致各單體電池狀態(SOC、電壓等)產生更大的差異;電池組內的使用環境對於各單體電池也不盡相同。
這就導致了單體電池的不一致度在使用過程中逐步放大,從而在某些情況下使某些單體電池性能加速衰減,並最終引發電池組過早失效。

F. 動力電池的不一致性是什麼,如何改進

動力電池的不一致性通常是指一組電池內電池的剩餘容量差異過大、電壓差異過大,引起電池續航能力變差。
引起電池間一致性變差的原因是多個方面的,包括電池的生產製造工藝,電池的存放時間長短,電池組充放電期間的的溫度差異,充放電電流大小等等。
目前解決方法主要有兩種:
1.提高電池的生產製造工藝,從生產關盡可能保證電池的一致性,使用同一批次電池進行配組。這種方法有一定效果,但無法根治,電池組使用一段時間後一致性差的問題還會出現,電池組發生不一致性問題後,如果不能及時處理,問題會愈加嚴重,甚至會發生危險。
2.利用電子技術進行自動化控制。通過在電池的外面附加一種電池均衡裝置來控制電池的不一致性的發展。
目前主要有兩種技術,一種是被動式充電均衡,根據電池特性設定一個充電限制電壓,電池達到設置充電電壓後強制將多餘的電量轉換成熱量釋放掉,防止其過充電,這種技術,電路簡單,易於實現,但局限性非常大,首先是放電電流不能過大,當放電電流小於充電電流時,電池仍然會過充;二是電量都白白浪費了,不節能;第三,也是最主要的一點,無法解決電池過放電的問題,充電期間被強制放電的電池其接受電能少,會最早放完電,繼續放電將會造成電池過放電,同樣傷害電池。
另一種是主動式均衡技術,自主識別電池的不一致性,主動進行電壓和容量的平衡,但目前這種技術實現起來的難度比較大,能最大限度的減少電池不一致性的發生,缺點是電路復雜、體積比較大,成本比較高,適應性比較差,市場上僅有少量的應用,盡管如此,這種技術仍將是未來的主流方向,開發出一系列適合各種電池組並且自身功耗低、均衡效率高、綜合成本低、適應性好的主動式電池均衡器是廣大科研工作者的努力方向。

G. 鋰電池用半年左右單串電壓亂是什麼原因

單體電壓亂是電池單體電壓一致性差的問題,電池使用一段時間後會出現一致性差,主要的原因就是電池老化嚴重,考慮到你的電池質量不是太好。一般鋰電池使用3-5年才會出現這種問題。
希望能幫到你,謝謝採納。