La inconsistencia entre baterías individuales a menudo causa problemas como una disminución demasiado rápida de la capacidad y una vida corta durante el ciclo de los paquetes de baterías. Mejorar la consistencia de las baterías es de gran importancia para la popularización y aplicación de las baterías de iones de litio .

1 Análisis de inconsistencia
Definición de inconsistencia

La inconsistencia del paquete de baterías de iones de litio significa que después de que una sola batería de la misma especificación y modelo se compone del paquete de baterías, su voltaje, capacidad, resistencia interna, vida útil, efecto de temperatura, autodescarga La tasa y otros parámetros son diferentes. Una vez fabricada la batería única, el rendimiento inicial en sí tiene ciertas diferencias. Con el uso de la batería, estas diferencias de rendimiento continúan acumulándose, y debido a que el entorno de uso de cada batería en el paquete de baterías no es completamente el mismo, también conduce a la amplificación gradual de la inconsistencia de una sola batería, lo que acelera la atenuación del rendimiento de la batería y, finalmente, provoca el fallo prematuro del paquete de batería.

Rendimiento inconsistente

La inconsistencia de las baterías de iones de litio se manifiesta principalmente en dos aspectos: la diferencia en los parámetros de rendimiento de la batería (capacidad de la batería, resistencia interna y tasa de autodescarga, etc.) y la diferencia en el estado de carga de la batería (SOC).

2 Causas de inconsistencia

Hay muchas razones para la inconsistencia de las baterías de iones de litio, principalmente durante el proceso de fabricación y uso. Cada parte del proceso de fabricación, como la uniformidad de la pasta durante el procesamiento por lotes, el control de la densidad superficial y la tensión superficial durante el recubrimiento, provocará la diferencia en el rendimiento de una sola batería.

3 Métodos para mejorar la consistencia de la batería
Control del proceso de producción

El control del proceso de producción se realiza principalmente desde los dos aspectos de las materias primas y la tecnología de producción. En términos de materias primas, intente seleccionar el mismo lote de materias primas para garantizar la consistencia del tamaño y el rendimiento de las partículas de la materia prima. El proceso de producción debe estar estrictamente regulado durante todo el proceso de producción, como garantizar que la lechada se agite uniformemente, no se coloque durante mucho tiempo, controlar la velocidad de la máquina de recubrimiento para garantizar el espesor y la uniformidad del recubrimiento, la inspección de la apariencia. de la lámina polar, la división de pesaje, y el control de la cantidad de líquido inyectado y de la formación, separación de volúmenes, condiciones de almacenamiento, etc.

Control del proceso de montaje

El control del proceso de ensamblaje se refiere principalmente a la clasificación de la batería, el paquete de baterías adopta una especificación y un modelo unificados de la batería, y se miden el voltaje, la capacidad, la resistencia interna, etc. de la batería para garantizar la consistencia del rendimiento inicial. de la batería.


Control de procesos de uso y mantenimiento

Monitorización en tiempo real de la batería. La evaluación de la consistencia de la batería durante el ensamblaje puede garantizar la consistencia del paquete de baterías en el uso inicial. Si desea comprender la consistencia de la batería durante el uso, debe monitorearla en tiempo real. El ajuste o reemplazo oportuno de la batería de parámetros extremos mediante monitoreo en tiempo real puede garantizar el funcionamiento benigno del paquete de batería.

Se introduce un sistema de gestión equilibrado. La batería se gestiona de forma inteligente mediante una estrategia de equilibrio y un circuito de equilibrio adecuados. En la actualidad, las políticas de equilibrio comunes incluyen políticas de equilibrio basadas en voltaje externo, políticas de equilibrio basadas en SOC y políticas de equilibrio basadas en capacidad. El circuito de equilibrio se puede dividir en equilibrio pasivo y equilibrio activo según el modo de consumo de energía. Entre ellos, la ecualización activa puede lograr el flujo de energía sin pérdidas entre baterías, que es el foco de la investigación en el país y en el extranjero. Los métodos comúnmente utilizados en la ecualización activa incluyen el método de derivación de batería, el método de capacitancia conmutada, el método de inductancia conmutada, el método de conversión CC/CC, etc.

Gestión térmica de baterías. Además de mantener la temperatura de funcionamiento del paquete de baterías dentro del rango óptimo en la medida de lo posible, la gestión térmica de la batería también debe intentar garantizar la coherencia de las condiciones de temperatura entre las baterías, a fin de garantizar eficazmente la coherencia de la temperatura. rendimiento entre las baterías. Adoptar una estrategia de control razonable. Cuando la potencia de salida lo permita, minimice la profundidad de la descarga de la batería y evite la sobrecarga de la batería, lo que puede extender el ciclo de vida útil del paquete de baterías. Fortalecer el mantenimiento del paquete de baterías. En un intervalo determinado, la batería se carga para un pequeño mantenimiento actual y preste atención a la limpieza.

4. Método de ensamblaje de la batería de iones de litio
Método de combinación de voltaje

El método de asignación de voltaje se puede dividir en método de asignación de voltaje estático y método de asignación de voltaje dinámico. El método de agrupación de voltaje estático también se denomina método de agrupación sin carga, sin carga, considerando solo la batería en sí, midiendo la tasa de autodescarga de la batería individual apantallada almacenada en estado de carga completa después de estar inactiva durante varias décadas y el voltaje del circuito abierto de La batería en diferentes períodos de almacenamiento bajo el estado de carga completa, este método es el más sencillo de operar, pero no es exacto. El método de combinación dinámica de voltaje no es exacto porque no tiene en cuenta el cambio de carga y otros factores.

Método de asignación de capacidad estática

La batería se carga y descarga bajo las condiciones establecidas, la capacidad se calcula según la corriente de descarga y el tiempo de descarga, y la batería se agrupa según la capacidad. Este método es simple y factible, pero solo puede reflejar la misma capacidad de la batería en condiciones específicas, no puede explicar las características de funcionamiento completas de la batería y tiene ciertas limitaciones.

Método del grupo de resistencia interna

Se considera principalmente la resistencia interna de una sola batería. Este método puede lograr una medición rápida, pero debido a que la resistencia interna de la batería cambia con el proceso de descarga, es difícil medir con precisión la resistencia interna.

Método de agrupación multiparámetro

Al mismo tiempo, considerando la capacidad, la resistencia interna, el voltaje, la tasa de autodescarga y otras condiciones externas, la batería se puede clasificar con buena consistencia. Sin embargo, la premisa de este método es que la clasificación de un solo parámetro debe ser precisa y el tiempo es demasiado largo.

Método de combinación de características dinámicas

El método de agrupación de características dinámicas utiliza la curva característica de carga-descarga de la batería para clasificar la batería para agruparla. La curva de carga-descarga puede reflejar la mayoría de las características de la batería, y el método de combinación de características dinámicas puede garantizar la coherencia de varios indicadores de rendimiento de la batería. El método de agrupación de características dinámicas tiene una gran cantidad de datos y generalmente se implementa mediante un programa de computadora. Además, se reduce la utilización combinada de la batería en este método, lo que no conduce a la reducción del coste del paquete de batería. La determinación de la curva estándar o curva de referencia también es un punto difícil en su implementación.