鋰電池組的不一致性會影響鋰電池組組的使用壽命，降低了鋰電池組成組后的性能。鋰鋰電池組組成組不一致性是指單體鋰電池組的容量、電壓、內(nèi)阻、自放電速率等參數(shù)存在差異，是由鋰電池組組的組合結(jié)構(gòu)、使用工況、使用環(huán)境、鋰電池組管理不同所致。

不一致性機(jī)理

1 單體鋰電池組之間參數(shù)差異

單體鋰電池組之間的狀態(tài)差異主要包括單體鋰電池組初始差異和使用過程中產(chǎn)生的參數(shù)差異。鋰電池組設(shè)計(jì)、制造、存儲以及使用過程中存在多種不可控制的因素，會影響鋰電池組的一致性。提高單體鋰電池組的一致性是提升鋰電池組組性能的先決條件。單體鋰電池組參數(shù)的相互影響，當(dāng)前的參數(shù)狀態(tài)受初始狀態(tài)和時(shí)間累積作用的影響。

2、充放電工況

充電方式影響鋰電池組組組的充電效率和充電狀態(tài)，過充過放都會損壞鋰電池組，多次充放電后鋰電池組組會顯露不一致性。目前，鋰離子鋰電池組充電方式有數(shù)種，但常見的有分段恒流充電方式和恒流恒壓充電方式。恒流充電是較為理想的方式，能夠進(jìn)行安全、有效的滿充；恒流恒壓充電有效結(jié)合了恒流充電和恒壓充電的優(yōu)點(diǎn)，解決了一般恒流充電方式難以精準(zhǔn)滿充的問題，避免了恒壓充電方式在充電初期電流過大對鋰電池組造成的影響，操作簡單方便。

3、溫度

鋰電池組在高溫和高放電倍率下的性能會有明顯衰減。這是因?yàn)殇囯姵亟M在高溫條件下和大電流使用時(shí)，會造成正極活性物質(zhì)和電解液的分解，這是放熱過程，短時(shí)間放出等熱量能導(dǎo)致鋰電池組自身溫度進(jìn)一步升高，溫度升高又加速了分解現(xiàn)象，形成惡性循環(huán)，加速分解使鋰電池組性能進(jìn)一步下降。所以，如果鋰電池組組熱管理不當(dāng)，會帶來不可逆性能損降。

4、鋰電池組外電路

連接方式

在規(guī)模儲能系統(tǒng)中，鋰電池組將以串并聯(lián)的方式組合在一起，因此在鋰電池組和模塊之間會有許多連接電路和控制元件。由于每個(gè)結(jié)構(gòu)件或元器件的性能和老化速度不同，以及每個(gè)連接點(diǎn)消耗的能量不一致，不同器件對鋰電池組的影響不一樣，造成鋰電池組組系統(tǒng)的不一致。并聯(lián)電路中鋰電池組衰減速度的不一致會加速系統(tǒng)的惡化。

隨著鋰電池組循環(huán)次數(shù)增多，將造成歐姆內(nèi)阻增加，容量衰減，歐姆內(nèi)阻與連接片阻值的比率將發(fā)生變化。為保證系統(tǒng)安全性，必須考慮連接片阻值的影響。

BMS輸入電路

鋰電池組管理系統(tǒng)(BMS)是鋰電池組組正常運(yùn)行的保障，但BMS輸入電路會對鋰電池組的一致性產(chǎn)生不利影響。鋰電池組電壓的監(jiān)測方法有精密電阻分壓、集成芯片采樣等，這些方法由于電阻與電路板通路的存在，無法避免采樣線外載漏電流，鋰電池組管理系統(tǒng)電壓采樣輸入阻抗將增加鋰電池組荷電狀態(tài)(SOC)的不一致性，影響鋰電池組組的性能。

5、SOC估算誤差

SOC不一致產(chǎn)生的原因有單體鋰電池組初始標(biāo)稱容量不一致和工作中單體鋰電池組標(biāo)稱容量衰減速度不一致。對于并聯(lián)電路，單體鋰電池組的內(nèi)阻差異會造成電流分配不均，進(jìn)而導(dǎo)致SOC的不一致。SOC算法包括安時(shí)積分法、開路電壓法、卡爾曼濾波法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、模糊邏輯法、放電測試法等。

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