动力电池一致性及电池组寿命提升

（一）不一致性的表现

①制造过程差异引起的单体原始差异：工艺上的问题和材质的不均匀。

②在装车使用时的环境差异引起的单体退化差异：电池组中各个电池的温度、通风条件、自放电程度、电解液密度等差别的影响。

（二）动力电池的一致性

1.电池一致性的分类

（1）电压一致性

电压不一致的主要影响因素是并联组中电池的互充电，当并联组中一节电池电压低时，其他电池将给此电池充电，如图2-28所示。

（2）容量一致性

初始容量不一致不是电动汽车电池成组应用的主要矛盾。在电池组实际使用过程中，容量不一致主要是电池起始容量不一致和放电电流不一致综合影响的结果。

（3）内阻一致性

电池内阻不一致使得电池组中每个单体在放电过程中热损失的能量各不相同，最终会影响电池单体的能量状态。

2.电池组电压一致性的发展规律

随使用时间和行驶里程的增加，电池的不一致程度逐渐增加。

最直观的反应为运行一段时间后，单体电池电压不一致程度增加。

以某锂离子电池组为例，说明电池组在使用过程中电压一致性的分布规律，如图2-29所示。

图2-28　并联电压不一致性

图2-29　电压不一致性统计结果(www.xing528.com)

3.提高电池一致性的措施

①提高电池制造工艺水平，保证电池出厂质量，尤其是初始电压的一致性。

②在动力电池成组时，务必保证电池组采用同一类型、同一规格、同一型号的电池。

③在电池组使用过程中，检测单电池参数，尤其是动、静态情况下（电动汽车停驶或行驶过程中）的电压分布情况。

④对使用中发现的容量偏低的电池进行单独维护性充电，使其性能恢复。

⑤间隔一定时间对电池组进行小电流维护性充电，促进电池组自身的均衡和性能恢复。

⑥尽量避免电池过充电，尽量防止电池深度放电。

⑦保证电池组良好的使用环境，尽量保证电池组温度场均匀，减小振动，避免水、尘土等污染电池极柱。

⑧采用电池组均衡系统，对电池组充放电进行智能管理。

（三）一致性对电池组寿命的影响

1.温度差异

电动汽车电池的安装位置根据布置的需要可能在不同的位置，电池所处的热环境存在差异，或者在同一位置的电池内由于通风条件的差异导致单体间的温差。

2.充放电倍率差异

同一种电池有相同的最佳放电率，容量不同的电池最佳放电电流不同。

3.放电深度差异

电动汽车行驶距离相同，但电池容量不同，电池的放电深度也不同。

4.电池单体与电池组的可用容量差异

在充电过程中，小容量电池将提前充满，为使电池组中其他电池充满，小容量电池必将过充电，充电后期充电电压偏高，甚至超出电池电压最高限，造成安全隐患，影响整个电池组充电过程，并且过充电将严重影响电池的使用寿命。