目前,锂电池在笔记本电脑、数码相机、数码摄像机等各类数码设备中的应用越来越广泛。此外,它在汽车、移动基站、储能电站等领域也拥有广阔的前景。在这种情况下,电池的使用不再像手机那样单独出现,而是更多地以串联或并联电池组的形式出现。
电池组的容量和寿命不仅与每个单体电池有关,还与每个电池之间的一致性有关。一致性差会极大地拖累电池组的性能。自放电一致性是影响因素中的一个重要部分。自放电不一致的电池在存放一段时间后,SOC会存在很大差异,这会极大地影响其容量和安全性。
为什么会发生自放电?
当电池开路时,虽然不会发生上述反应,但电量仍然会下降,这主要是由于电池自放电造成的。自放电的主要原因有:
a.电解液局部电子传导或其他内部短路引起的内部电子泄漏。
b.由于电池密封或垫片绝缘不良或外部铅壳之间的电阻不足(外部导体、湿度),导致外部漏电。
c.电极/电解质反应,例如由于电解质、杂质导致阳极腐蚀或阴极还原。
d.电极活性物质部分分解。
e. 因分解产物(不溶物和吸附气体)导致电极钝化。
f.电极机械磨损或电极与集流体之间的电阻变大。
自放电的影响
自放电会导致存储期间容量下降。自放电过度引起的几个典型问题:
1、车辆停放时间过长,无法启动;
2、电池入库前电压等都正常,出厂时发现电压偏低甚至为零;
3.夏季,车载GPS放在车上,一段时间后,电量或使用时间会明显不足,甚至电池鼓包
自放电导致电池之间的SOC差异增大,电池组容量降低
由于电池自放电的不一致,电池组中电池的SOC在存放后会出现差异,电池的性能会下降。客户在收到存放一段时间的电池组后,往往会发现性能下降的问题。当SOC差异达到20%左右时,组合电池的容量只有60%~70%。
如何解决自放电导致SOC差异大的问题?
简单来说,我们只需要平衡电池电量,将高压电芯的能量转移到低压电芯即可。目前有两种方式:被动平衡和主动平衡
被动均衡是给每个电池单体并联一个平衡电阻。当某个单体提前达到过压时,该电池仍然可以充电,并为其他低压电池充电。这种均衡方法效率不高,损失的能量以热量的形式损耗。均衡必须在充电模式下进行,均衡电流一般为30mA至100mA。
有源均衡器一般采用能量转移的方式对电池进行均衡,将电压过高的电芯能量转移到一些电压较低的电芯上。这种均衡方式效率高,在充电和放电状态下都可以均衡。它的均衡电流比被动均衡电流大几十倍,一般在1A-10A之间。
发布时间:2023年6月17日