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动力电池一致性静态筛选方法

2021-03-05 浏览次数:1,761 次 大话生活百科

静态是指动力电池单体参数与工作状态无关,被用来做静态筛选的参数包括:动力电池的容量,开路电压和内阻等。针对动力电池单体的开路电压、内阻、容量等特性参数进行筛选,选取目标参数,引入统计算法,设定筛选标准,最后将同一批次的动力电池单体分成若干组。

在很长一段时间里,静态筛选都是动力电池行业的主要筛选方式。但静态筛选无法反应动力电池单体工作过程中的参数特点。电化学反应是一个复杂的动态过程,简单地用动力电池单体的几个静态参数,无法准确概括动力电池单体的未来特性。

1)静态容量匹配。在设定的条件下对动力电池进行充电,根据放电电流和放电时间来计算容量,然后按照容量值对动力电池进行分类。容量是体现动力电池性能的一个重要参数,容量的测量简单易行,很多动力电池制造商采用容量作为动力电池初步筛选的主要依据,但动力电池的容量易受环境温度和工况的影响,因而不能保证动力电池单体在构成动力电池包应用时的一致性。

2)电压匹配。影响动力电池单体静态电压一致性的因素主要是电荷状态和自放电率,电荷状态是指荷电量与标称容量的比值。根据开路电压与动力电池单体电荷状态的关系:开路电压越高则电荷状态数值越大,所以各动力电池单体的电荷状态差别越大则静态电压一致性越差;反之如果各动力电池单体电荷状态越接近,则静态电压一致性越好。电压也是极易通过简便测量得到的参数,但由于静态电压受内阻、自放电率等其它因素影响,仅根据在单一条件下所测量的电压进行筛选准确性不高。

3)内阻匹配。若动力电池包是由内阻不一致的动力电池单体构成,当循环充放电后动力电池包内的动力电池单体差异性被放大,从而导致动力电池包的容量加速衰减,大大减少动力电池包的使用寿命,最终导致动力电池包过早报废。动力电池单体内阻可以快速地测量,但仅可作为动力电池单体一致性的定性参考,因为测量电阻所通常采用的方法会造成动力电池单体的极化,在理论和现实实践上还有许多问题没有解决。

4)自放电。自放电会影响动力电池单体静态电压一致性和自放电率,即各动力电池单体开始时的静态电压完全一致,但如果各动力电池单体的自放电率不同,则随着时间的推移,自放电率大的动力电池单体电压相对于自放电率低的动力电池单体电压下降得明显,所以自放电率不同也会造成静态电压的不一致。将动力电池单体充满电之后,在一定的环境中搁置一段时间,而后再对动力电池单体进行放电测量其容量或直接测量其电压,根据容量或电压的变化对动力电池单体进行筛选。

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