A inconsistência entre baterias individuais muitas vezes causa problemas como queda de capacidade muito rápida e vida útil curta durante o ciclo das baterias. Melhorar a consistência das baterias é de grande importância para a popularização e aplicação das baterias de íon-lítio .

1 Análise de inconsistência
Definição de inconsistência

A inconsistência da bateria de íons de lítio significa que após a única bateria da mesma especificação e modelo ser composta pela bateria, sua tensão, capacidade, resistência interna, vida útil, efeito de temperatura, autodescarga taxa e outros parâmetros são diferentes. Depois que a única bateria é fabricada, o desempenho inicial em si apresenta certas diferenças. Com o uso da bateria, essas diferenças de desempenho continuam a se acumular e, como o ambiente de uso de cada bateria na bateria não é completamente o mesmo, também leva à amplificação gradual da inconsistência da bateria única, o que acelera a atenuação do desempenho da bateria e, eventualmente, causa a falha prematura da bateria.

Desempenho inconsistente

A inconsistência das baterias de íons de lítio se manifesta principalmente em dois aspectos: a diferença nos parâmetros de desempenho da bateria (capacidade da bateria, resistência interna e taxa de autodescarga, etc.) e a diferença no estado de carga da bateria (SOC).

2 Causas de inconsistência

Existem muitas razões para a inconsistência das baterias de íons de lítio, principalmente durante o processo de fabricação e uso. Cada parte do processo de fabricação, como a uniformidade da pasta durante a dosagem, o controle da densidade superficial e da tensão superficial durante o revestimento, causará a diferença no desempenho de uma única bateria.

3 Métodos para melhorar a consistência da bateria
Controle do processo de produção

O controle do processo de produção é realizado principalmente a partir dos dois aspectos de matérias-primas e tecnologia de produção. Em termos de matérias-primas, tente selecionar o mesmo lote de matérias-primas para garantir a consistência do tamanho e desempenho das partículas da matéria-prima. O processo de produção deve ser estritamente regulamentado para todo o processo de produção, como garantir que a pasta seja agitada uniformemente, não colocada por muito tempo, controlando a velocidade da máquina de revestimento para garantir a espessura e uniformidade do revestimento, a inspeção de aparência da folha polar, divisão de pesagem e controle da quantidade de injeção e formação de líquido, separação de volume, condições de armazenamento, etc.

Controle do processo de montagem

O controle do processo de montagem refere-se principalmente à classificação da bateria, a bateria adota uma especificação e modelo unificado da bateria, e a tensão da bateria, capacidade, resistência interna e assim por diante são medidas para garantir a consistência do desempenho inicial da bateria.


Controle dos processos de uso e manutenção

Monitoramento em tempo real da bateria. A triagem de consistência da bateria durante a montagem pode garantir a consistência da bateria no uso inicial. Se quiser entender a consistência da bateria durante o uso, você precisa monitorar a bateria em tempo real. O ajuste ou substituição oportuna da bateria de parâmetros extremos por meio do monitoramento em tempo real pode garantir a operação benigna da bateria.

É introduzido um sistema de gestão equilibrado. A bateria é gerenciada de forma inteligente por meio de estratégia e circuito de balanceamento adequados. Actualmente, as políticas de equilíbrio comuns incluem políticas de equilíbrio baseadas em tensão externa, políticas de equilíbrio baseadas em SOC e políticas de equilíbrio baseadas em capacidade. O circuito de equilíbrio pode ser dividido em equilíbrio passivo e equilíbrio ativo de acordo com o modo de consumo de energia. Entre eles, a equalização ativa pode realizar o fluxo de energia sem perdas entre as baterias, que é o foco da pesquisa no país e no exterior. Os métodos comumente usados ​​na equalização ativa incluem método de bypass de bateria, método de capacitância comutada, método de indutância comutada, método de conversão DC/DC, etc.

Gerenciamento térmico de baterias. Além de manter a temperatura de trabalho da bateria dentro da faixa ideal, tanto quanto possível, o gerenciamento térmico da bateria também deve tentar garantir a consistência das condições de temperatura entre as baterias, de modo a garantir efetivamente a consistência do desempenho entre as baterias. Adote uma estratégia de controle razoável. Quando a potência de saída permitir, minimize a profundidade da descarga da bateria e evite sobrecarregá-la, o que pode prolongar o ciclo de vida da bateria. Fortalecer a manutenção da bateria. Em um determinado intervalo, a bateria é carregada para pequenas manutenções atuais e preste atenção à limpeza.

4. Método de montagem da bateria de íons de lítio
Método de combinação de tensão

O método de alocação de tensão pode ser dividido em método de alocação de tensão estática e método de alocação de tensão dinâmica. O método de agrupamento de tensão estática também é chamado de método de agrupamento sem carga, sem carga, considerando apenas a própria bateria, medindo a taxa de autodescarga da bateria única blindada armazenada no estado de carga total após permanecer por várias décadas e a tensão de circuito aberto de a bateria em diferentes períodos de armazenamento sob o estado de carga total, este método é o mais simples de operar, mas não é preciso. O método de combinação dinâmica de tensão não é preciso porque não leva em consideração a mudança de carga e outros fatores.

Método de alocação de capacidade estática

A bateria é carregada e descarregada nas condições definidas, a capacidade é calculada pela corrente de descarga e tempo de descarga, e a bateria é agrupada de acordo com a capacidade. Este método é simples e viável, mas só pode refletir a mesma capacidade da bateria sob condições específicas, não pode explicar as características completas de funcionamento da bateria e tem certas limitações.

Método do grupo de resistência interna

A resistência interna de uma única bateria é considerada principalmente. Este método pode alcançar uma medição rápida, mas como a resistência interna da bateria muda com o processo de descarga, é difícil medir com precisão a resistência interna.

Método de agrupamento multiparâmetro

Ao mesmo tempo, considerando a capacidade, resistência interna, tensão, taxa de autodescarga e outras condições externas, a bateria pode ser classificada com boa consistência. No entanto, a premissa deste método é que a classificação de um único parâmetro deve ser precisa e o tempo é muito longo.

Método de combinação de características dinâmicas

O método de agrupamento de características dinâmicas usa a curva característica de carga-descarga da bateria para classificar a bateria para agrupamento. A curva de carga-descarga pode refletir a maioria das características da bateria, e o método de combinação de características dinâmicas pode garantir a consistência de vários indicadores de desempenho da bateria. O método de agrupamento de características dinâmicas possui muitos dados e geralmente é implementado por programa de computador. Além disso, a utilização combinada da bateria neste método é reduzida, o que não conduz à redução do custo da bateria. A determinação da curva padrão ou curva de referência também é um ponto difícil na sua implementação.