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锂电池组衰减太快了,是电芯的问题?不是,是一致性配组没控制好

 一点进步 2020-01-21

电池组衰减太快?

很多锂电池组PACK在寿命中期就会出现急速衰减的情况,呈现出来的是容量不足,储能产品是备电时间不足,动力产品是里程数不够。这也是前期锂电池组出厂测试无法测试出来的。锂电池组PACK的成品出厂检测一般会老化2个循环左右,确认BMS保护功能与电池容量正常便按品质文件出货了,寿命中期的时候往往都在客户的手上出现。电池组使用到一定期限时会被反馈容量不足,性能衰减太快,大家第一个会考虑到的问题就是,电芯的问题?但是电池组容量的衰减快,真的是电芯的问题吗?不是,大多数都是一致性配组没控制好导致的!

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锂电池组衰减太快了,是电芯的问题?不是,是一致性配组没控制好

磷酸铁锂电池组PACK循环次数曲线

如果PACK前一致性分选配组没有控制好,三元锂电池组会在150个循环左右出现衰减加快的情况,磷酸铁锂电池组会在500个循环左右出现衰减加快的情况。

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锂电池组PACK

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循环寿命

电芯的循环寿命,PACK前肯定都有测试过,而且针对不同倍率,不同温度下的循环寿命。不管PACK厂有没有自己的电芯厂,这些电芯的循环寿命数据都是可以从电芯供应商那边获取到的,所以电芯的寿命是已知的了!

对成熟的电池PACK厂来说,使用的电芯都是比较熟悉的,不熟悉的也不敢乱用,不管是电芯的基本性能还是循环寿命,都有一定的了解。三元锂电芯循环寿命会在500次左右(1C,25℃),PACK之后只有300~400次循环。磷酸铁锂电芯循环寿命会在2000次左右(1C,25℃),PACK之后只有1500~1800次循环。这里说的循环寿命都是以容量剩余80%为寿命终止。

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磷酸铁锂电芯循环次数曲线

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三元锂电芯循环次数曲线

匹配BMS保护板

对选用的BMS保护板来说,加入均衡功能,能稍微修复一下电芯差异带来的一致性影响。但是现在均衡功能基本都是被动的均衡,也称耗电均衡,对于一致性偏差很大的电池组来说,只有几十mA的均衡功能,修复作用是特别小的。

什么是一致性?如何控制呢?

一致性就是组成电池组的电芯差异!差异越小我们说电池组的电芯一致性控制的越好。比如36V13Ah的电池组,使用三元锂电芯进行10串5并,需要50PCS电芯,这50PCS电芯的差异越小,这个电池组的一致性就越好,使得电池组的性能就会越好。

电芯之间有哪些差异呢?

1、容量差。建议在1%之内。

2、内阻差。建议3mΩ之内。

3、电压差。建议5mV之内。(15%电量情况下分选配组)

4、批次。同工厂同批次的电芯才能合为一组电池组的PACK,也就是说不能用A公司的电芯与B公司的电芯进行组合串并联电池组。不能混批次,不能将新电芯与返修电芯混用。

5、K值。也就是电芯的自耗电,搁置1个月比较准确,1个月后根据电压下降或者容量衰减判断K值。

PACK串并联的电芯颗数越多,对电芯的一致性要求就会越严格,因此以上5点的管控也要适当加严。

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储能电池组

锂电池组衰减太快了,是电芯的问题?不是,是一致性配组没控制好

动力电池组

总结:PACK前没有控制好电芯分选配组的一致性,出厂检测的时候,发现容量也是正常的,并没有察觉出来。但是这个一致性的影响是循环次数跑多了才会出现的,就是我们说的寿命中期出现的。

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