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在锂动力电池模组使用过程中出现的锂动力电池单体过充电、过放电、超温和过流问题，将导致锂动力电池模组使用寿命大幅缩短甚至发生燃烧、爆炸等恶性事故，锂动力电池模组使用寿命缩短、安全性下降已经成为制约其推广应用和产业发展的关键。  锂动力电池单体筛选和成组后的有效电池管理是提高锂动力电池模组性能的两个重要方面，在串联的锂动力电池模组中，由于锂动力电池单体容量、初始SOC、内阻、极化的不一致性，在充放电过程中需要电池管理系统检测锂动力电池单体电压与充放电设备通信以防部分锂动力电池单体的过充或过放，串联的锂动力电池模组在良好的电池管理条件下，可在使用过程中避免如大倍率电流放电、环境温度过高等危机锂动力电池模组的安全运行，串联的锂动力电池模组不会因为连接成组而造成快于锂动力电池单体的寿命衰退，但是部分锂动力电池单体性能的短板效应，会减小串联的锂动力电池模组的容量利用率，可以通过带均衡功能的电池管理系统提高。  在并联的锂动力电池模组中由于支路电流受到支路锂动力电池单体参数影响，成组后支路锂动力电池单体容量、初始SOC、内阻和极化的差异会造成支路电流工况的差异，大多数并联支路的锂动力电池单体参数虽然较为一致，整个充放电过程的平均电流倍率与并联的锂动力电池模组的外施电流倍率差异不大，但是在锂动力电池模组的充放电电压平台两端的SOC区间形成的电流差异较大。例如在充电末端90％～100％SOC区间，由于平台电流差异的累积导致末端支路电流的差异，极其容易出现部分锂动力电池单体欠充电，部分锂动力电池单体过充充电。  另外一个显著的影响因素就是并联的锂动力电池模组由于实际工况中存在动态电流工况(电动汽车在加速、制动以及怠速过程)产生了电流环流，环流在一定程度的损伤了锂动力电池模组的寿命。假设l00Wh的总充放能量会出现5Wh的环流，锂动力电池模组的循环寿命将比部分锂动力电池单体实验寿命降低5％左右。  在先串后并的连接方式中，并联支路的串联部分锂动力电池单体数目越多，整条支路部分锂动力电池单体参数如内阻、极化更接近统一批次部分锂动力电池单体参数平均值的整数倍，并联支路的容量差异和初始SOC差异成为导致并联电流不平衡的主要因素。同一批次部分锂动力电池单体参数正态分布在先串后并的各个支路当中，显著降低了整个串并联锂动力电池模组的电流不平衡程度。  当少数锂动力电池单体性能下降时，例如，两个支路各是256串，第一个支路有5个锂动力电池单体容量下降5％，但是该支路剩余251个锂动力电池单体与第二个支路服从相同分布，由于串联的锂动力电池模组整体的正态分布没有受到显著影响，那么这两个支路的电流分布应该没有显著改变，当充电或者放电过程进行到5个性能较差的锂动力电池单体电压达到截止条件时，整个串并联的锂动力电池模组也达到了截止条件，将导致锂动力电池模组容量利用率降低5％左右。  在这种情况下电池管理均衡器的效率和均衡能力决定了锂动力电池模组的性能，当不同批次锂动力电池单体同时工作时，为了降低锂动力电池单体的运行成本，在可控和可预计的范围内将出现不同批次、新旧老化程度不同、支路容量差异或者梯次利用筛选分类的锂动力电池单体串联支路并联工作的情况，由于不同支路的锂动力电池单体参数、不同成组方式产生较大的差异，可通过对串并联的锂动力电池模组的建模仿真，预测不同成组方法的电流不平衡的程度，不同参数分布、串联支路的自身特性及其并联后的耦合特性决定了锂动力电池模组的容量利用率，以及支路电流不平衡、电流平衡时间等锂动力电池模组的循环稳定性。 |
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