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各种锂电池间自放电的不一致性导致锂电池组寿命减少

发表日期:2017-09-07 08:22 点击量:
  电池的自放电是指电池在开路状态下电压下降并且容量减少的现象,是衡量电池性能的主要参数之一,镍氢电池的自放电率为每月 20%~25%,锂离子电池的自放电率为每月 2%~5%。理论上电池的自放电可以为零,但由于制作工艺的问题导致自放电在电池的实际应用中是不可消除的。单节电池的自放电过大往往导致本身电压快速下降,进而致使整个动力电池组的荷电保持能力变弱,因此对电池自放电的检测显得尤为重要。而自放电过程发生在电池内部,与电池材料和工艺有关,并随环境温度、电池寿命、荷电状态变化,而现有的测量方法不能深入到电池内部直接对其进行测量,这就使自放电的检测变得困难。
    依据行业标准制定的长时间开路搁置法,是将电池在高温或常温状态下开路搁置 7 天或 28 天,通过对电池放电至截止电压测量其放电电量来判断其自放电性能。该方法需要对电池进行长达一个月的搁置检测,时间周期长,影响因素大,准确度有限,并且长时间占用了较多的设备和场地,测试安全性差,是对人力和财力的大量浪费。由于自放电发生在电池内部,现有测量手段不能对其直接检测,这就使电池的自放电检测难度变大。依据自放电定义,通过长时间的开路搁置可以实现对电池自放电的检测,不但时间周期过长,且不能体现快速性和实时性,同时常规方法也不能实现对自放电的精确测量。随着全球能源紧缺的加剧,新能源产业悄然兴起,具有较好应用前景的二次电池技术被争相研究。锂离子电池因其本身无污染、比能量高、循环寿命长等特性被广泛应用在各种仪表和电动汽车上作为能源系统。而锂电池自放电现象的存在不仅造成电池本身能量的损失,还会因各电池间自放电的不一致性导致锂电池组寿命减少,容量迅速衰减,引起电池管理系统(BMS)对电池荷电状态(SOC)的预测出现较大误差,电动车控制策略失效,致使电动车电池系统出现过放电的情况。但是对电池自放电快速的测量技术却始终没有形成。
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