Niespójność pomiędzy pojedynczymi akumulatorami często powoduje problemy takie jak zbyt szybki spadek pojemności i krótką żywotność podczas cyklu pakietów. Poprawa konsystencji akumulatorów ma ogromne znaczenie dla popularyzacji i zastosowań akumulatorów litowo-jonowych .

1 Analiza niezgodności
Definicja niespójności Niespójność

pakietu baterii litowo-jonowych oznacza, że ​​po złożeniu pojedynczego akumulatora o tej samej specyfikacji i modelu z pakietu baterii, jego napięcie, pojemność, rezystancja wewnętrzna, żywotność, wpływ temperatury, samorozładowanie szybkość i inne parametry są różne. Po wyprodukowaniu pojedynczego akumulatora początkowa wydajność sama w sobie różni się pewnymi różnicami. W miarę używania baterii te różnice w wydajności w dalszym ciągu się kumulują, a ponieważ środowisko użytkowania każdej pojedynczej baterii w zestawie baterii nie jest całkowicie takie samo, prowadzi to również do stopniowego wzmacniania niespójności pojedynczej baterii, co przyspiesza zmniejszenie wydajności akumulatora i ostatecznie powoduje przedwczesną awarię zestawu akumulatorów.

Niespójna wydajność

Niespójność akumulatorów litowo-jonowych objawia się głównie w dwóch aspektach: różnicy parametrów użytkowych akumulatora (pojemność akumulatora, rezystancja wewnętrzna i stopień samorozładowania itp.) oraz różnicy stanu naładowania akumulatora (SOC).

2 Przyczyny niezgodności

Istnieje wiele przyczyn niezgodności akumulatorów litowo-jonowych, głównie podczas procesu produkcyjnego i użytkowania. Każda część procesu produkcyjnego, taka jak jednorodność pasty podczas dozowania, kontrola gęstości powierzchniowej i napięcia powierzchniowego podczas powlekania, spowoduje różnicę w wydajności pojedynczej baterii.

3 Metody poprawy konsystencji baterii
Kontrola procesu produkcyjnego

Kontrola procesu produkcyjnego odbywa się głównie z dwóch aspektów: surowców i technologii produkcji. Jeśli chodzi o surowce, spróbuj wybrać tę samą partię surowców, aby zapewnić spójność wielkości cząstek surowca i wydajności. Proces produkcyjny powinien być ściśle regulowany dla całego procesu produkcyjnego, np. zapewnienie równomiernego mieszania zawiesiny, a nie umieszczania jej na długi czas, kontrolowanie prędkości maszyny do powlekania w celu zapewnienia grubości i jednorodności powłoki, kontrola wyglądu nabiegunnika, podziału naważania oraz kontroli ilości i formowania wtryskiwanej cieczy, separacji objętościowej, warunków przechowywania itp.

Kontrola procesu montażu

Kontrola procesu montażu odnosi się głównie do sortowania akumulatora, pakiet akumulatorów przyjmuje ujednoliconą specyfikację i model akumulatora, a napięcie akumulatora, pojemność, rezystancja wewnętrzna itd. są mierzone w celu zapewnienia spójności początkowej wydajności baterii.


Kontrola procesów użytkowania i konserwacji.

Monitorowanie stanu baterii w czasie rzeczywistym. Kontrola konsystencji akumulatora podczas montażu może zapewnić spójność zestawu akumulatorów przy pierwszym użyciu. Jeśli chcesz zrozumieć konsystencję baterii podczas użytkowania, musisz monitorować baterię w czasie rzeczywistym. Terminowa regulacja lub wymiana akumulatora o ekstremalnych parametrach poprzez monitorowanie w czasie rzeczywistym może zapewnić łagodną pracę zestawu akumulatorów.

Wprowadzono zrównoważony system zarządzania. Bateria jest inteligentnie zarządzana poprzez odpowiednią strategię równoważenia i obwód równoważący. Obecnie wspólne zasady bilansowania obejmują politykę bilansowania w oparciu o zewnętrzne napięcie, politykę bilansowania w oparciu o SOC i politykę bilansowania w oparciu o moc. Obwód równoważący można podzielić na równowagę pasywną i równowagę aktywną w zależności od trybu zużycia energii. Wśród nich aktywne wyrównanie może realizować bezstratny przepływ energii pomiędzy akumulatorami, co jest przedmiotem badań w kraju i za granicą. Metody powszechnie stosowane w aktywnej korekcji obejmują metodę obejścia akumulatora, metodę przełączanej pojemności, metodę przełączanej indukcyjności, metodę konwersji DC/DC itp.

Zarządzanie termiczne akumulatorów. Oprócz utrzymywania temperatury roboczej pakietu akumulatorów w jak największym zakresie w optymalnym zakresie, zarządzanie termiczne akumulatora powinno również starać się zapewnić spójność warunków temperaturowych pomiędzy akumulatorami, aby skutecznie zapewnić spójność wydajność pomiędzy akumulatorami. Przyjmij rozsądną strategię kontroli. Jeśli pozwala na to moc wyjściowa, minimalizuj głębokość rozładowania akumulatora i unikaj przeładowania akumulatora, co może wydłużyć jego żywotność. Wzmocnij konserwację zestawu akumulatorów. Co pewien czas akumulator jest ładowany w celu konserwacji małego prądu i zwracania uwagi na czyszczenie.

4. Metoda montażu akumulatora litowo-jonowego
Metoda kombinacji napięć

Metodę alokacji napięcia można podzielić na metodę alokacji napięcia statycznego i metodę alokacji napięcia dynamicznego. Metoda grupowania napięcia statycznego nazywana jest również metodą grupowania bez obciążenia, bez obciążenia, tylko z uwzględnieniem samego akumulatora, mierząc stopień samorozładowania ekranowanego pojedynczego akumulatora przechowywanego w stanie pełnego naładowania po odstaniu przez kilka dziesięcioleci oraz napięcie w obwodzie otwartym akumulator w różnych okresach przechowywania w stanie pełnego naładowania, ta metoda jest najprostsza w obsłudze, ale nie jest dokładna. Metoda dynamicznej kombinacji napięć nie jest dokładna, ponieważ nie uwzględnia zmiany obciążenia i innych czynników.

Statyczna metoda alokacji pojemności

Akumulator jest ładowany i rozładowywany w ustalonych warunkach, pojemność jest obliczana na podstawie prądu rozładowania i czasu rozładowania, a akumulatory są grupowane według pojemności. Metoda ta jest prosta i wykonalna, ale może odzwierciedlać jedynie tę samą pojemność akumulatora w określonych warunkach, nie może wyjaśnić pełnej charakterystyki roboczej akumulatora i ma pewne ograniczenia.

Metoda grupy rezystancji wewnętrznej Brana

jest pod uwagę głównie rezystancja wewnętrzna pojedynczej baterii. Metodą tą można uzyskać szybki pomiar, ale ponieważ rezystancja wewnętrzna akumulatora zmienia się wraz z procesem rozładowywania, trudno jest dokładnie zmierzyć rezystancję wewnętrzną.

Metoda grupowania wieloparametrowego

Jednocześnie, biorąc pod uwagę pojemność, rezystancję wewnętrzną, napięcie, szybkość samorozładowania i inne warunki zewnętrzne, akumulator można uporządkować z dobrą konsystencją. Jednak założeniem tej metody jest to, że sortowanie pojedynczych parametrów powinno być dokładne, a czas jest zbyt długi.

Metoda dynamicznej kombinacji charakterystyk

Metoda dynamicznego grupowania charakterystyk wykorzystuje krzywą charakterystyki ładowania i rozładowania akumulatora do sortowania akumulatora pod kątem grupowania. Krzywa ładowania i rozładowania może odzwierciedlać większość cech akumulatora, a metoda dynamicznej kombinacji charakterystyk może zapewnić spójność różnych wskaźników wydajności akumulatora. Metoda dynamicznego grupowania cech wymaga dużej ilości danych i jest zwykle realizowana za pomocą programu komputerowego. Ponadto zmniejsza się łączne wykorzystanie akumulatora w tej metodzie, co nie sprzyja obniżeniu kosztu zestawu akumulatorów. Wyznaczenie krzywej standardowej lub krzywej odniesienia jest również trudnym punktem w jej realizacji.