Die Inkonsistenz zwischen einzelnen Batterien führt häufig zu Problemen wie einem zu schnellen Kapazitätsabfall und einer kurzen Lebensdauer während des Zyklus der Batteriepakete. Die Verbesserung der Konsistenz von Batterien ist für die Popularisierung und Anwendung von Lithium-Ionen-Batterien von großer Bedeutung .

1 Inkonsistenzanalyse
Definition von Inkonsistenz

Die Inkonsistenz des Lithium-Ionen-Akkus bedeutet, dass, nachdem der Akku aus einer einzelnen Batterie derselben Spezifikation und desselben Modells besteht, Spannung, Kapazität, Innenwiderstand, Lebensdauer, Temperatureffekt und Selbstentladung vorliegen Rate und andere Parameter sind unterschiedlich. Nachdem die einzelne Batterie hergestellt wurde, weist die anfängliche Leistung selbst gewisse Unterschiede auf. Mit der Verwendung des Akkus häufen sich diese Leistungsunterschiede weiter, und da die Nutzungsumgebung jedes einzelnen Akkus im Akkupack nicht völlig gleich ist, führt dies auch zu einer allmählichen Verstärkung der Inkonsistenz des einzelnen Akkus, was die Beschleunigung beschleunigt Dies führt zu einem Leistungsabfall des Akkus und schließlich zu einem vorzeitigen Ausfall des Akkupacks.

Inkonsistente Leistung

Die Inkonsistenz von Lithium-Ionen-Batterien äußert sich hauptsächlich in zwei Aspekten: dem Unterschied der Batterieleistungsparameter (Batteriekapazität, Innenwiderstand und Selbstentladungsrate usw.) und dem Unterschied im Batterieladezustand (SOC).

2 Ursachen für Inkonsistenzen

Es gibt viele Gründe für die Inkonsistenz von Lithium-Ionen-Batterien, vor allem während des Herstellungsprozesses und der Verwendung. Jeder Teil des Herstellungsprozesses, wie etwa die Gleichmäßigkeit der Paste während der Chargenbildung, die Kontrolle der Oberflächendichte und Oberflächenspannung während der Beschichtung, führt zu einem Unterschied in der Leistung einer einzelnen Batterie.

3 Methoden zur Verbesserung der Batteriekonsistenz
Steuerung des Produktionsprozesses

Die Steuerung des Produktionsprozesses erfolgt hauptsächlich unter den beiden Aspekten Rohstoffe und Produktionstechnologie. Versuchen Sie bei den Rohstoffen, die gleiche Charge an Rohstoffen auszuwählen, um eine gleichbleibende Partikelgröße und Leistung des Rohstoffs sicherzustellen. Der Produktionsprozess sollte für den gesamten Produktionsprozess streng reguliert werden, z. B. um sicherzustellen, dass die Aufschlämmung gleichmäßig gerührt und nicht für längere Zeit platziert wird, um die Geschwindigkeit der Beschichtungsmaschine zu steuern, um die Dicke und Gleichmäßigkeit der Beschichtung sicherzustellen, und um das Erscheinungsbild zu prüfen des Polblechs, der Wiegeteilung und der Kontrolle der Menge der Flüssigkeitsinjektion und der Formation, Volumentrennung, Lagerbedingungen usw.

Kontrolle des Montageprozesses

Die Steuerung des Montageprozesses bezieht sich hauptsächlich auf die Sortierung der Batterie, der Batteriesatz übernimmt eine einheitliche Spezifikation und ein einheitliches Modell der Batterie und die Batteriespannung, Kapazität, Innenwiderstand usw. werden gemessen, um die Konsistenz der Anfangsleistung sicherzustellen der Batterie.


Steuerung der Nutzungs- und Wartungsprozesse.

Echtzeitüberwachung der Batterie. Durch die Konsistenzprüfung des Akkus während der Montage kann die Konsistenz des Akkupacks bei der ersten Verwendung sichergestellt werden. Wenn Sie die Konsistenz der Batterie während des Gebrauchs verstehen möchten, müssen Sie die Batterie in Echtzeit überwachen. Durch die rechtzeitige Anpassung oder den Austausch der Batterie mit extremen Parametern durch Echtzeitüberwachung kann der einwandfreie Betrieb des Batteriesatzes sichergestellt werden.

Ein ausgewogenes Managementsystem wird eingeführt. Die Batterie wird durch die richtige Ausgleichsstrategie und Ausgleichsschaltung intelligent verwaltet. Zu den gängigen Ausgleichsrichtlinien gehören derzeit externe spannungsbasierte Ausgleichsrichtlinien, SOC-basierte Ausgleichsrichtlinien und kapazitätsbasierte Ausgleichsrichtlinien. Der Balance-Schaltkreis kann je nach Energieverbrauchsmodus in passives Gleichgewicht und aktives Gleichgewicht unterteilt werden. Unter anderem kann der aktive Ausgleich den verlustfreien Energiefluss zwischen Batterien realisieren, der im In- und Ausland im Mittelpunkt der Forschung steht. Zu den bei der aktiven Entzerrung üblicherweise verwendeten Methoden gehören die Batteriebypass-Methode, die Methode mit geschalteter Kapazität, die Methode mit geschalteter Induktivität, die DC/DC-Umwandlungsmethode usw.

Wärmemanagement von Batterien. Zusätzlich dazu, die Arbeitstemperatur des Akkus so weit wie möglich im optimalen Bereich zu halten, sollte das Wärmemanagement des Akkus auch versuchen, die Konsistenz der Temperaturbedingungen zwischen den Akkus sicherzustellen, um die Konsistenz des Akkus effektiv sicherzustellen Leistung zwischen den Batterien. Übernehmen Sie eine angemessene Kontrollstrategie. Wenn die Ausgangsleistung es zulässt, minimieren Sie die Tiefe der Batterieentladung und vermeiden Sie ein Überladen der Batterie, was die Lebensdauer des Batteriepakets verlängern kann. Verbessern Sie die Wartung des Batteriepacks. In bestimmten Zeitabständen wird der Akku aufgeladen, um eine geringe Stromerhaltung zu gewährleisten und auf die Reinigung zu achten.

4. Montagemethode für Lithium-Ionen-Batterien
Spannungskombinationsmethode

Die Spannungszuteilungsmethode kann in eine statische Spannungszuteilungsmethode und eine dynamische Spannungszuteilungsmethode unterteilt werden. Die statische Spannungsgruppierungsmethode wird auch als Leerlaufgruppierungsmethode bezeichnet. Ohne Last wird nur die Batterie selbst berücksichtigt und die Selbstentladungsrate der abgeschirmten Einzelbatterie, die nach mehreren Jahrzehnten im vollen Ladezustand gelagert wurde, und die Leerlaufspannung gemessen Wenn Sie den Akku in verschiedenen Lagerperioden im voll geladenen Zustand aufbewahren, ist diese Methode am einfachsten durchzuführen, aber nicht genau. Die dynamische Spannungskombinationsmethode ist nicht genau, da sie die Laständerung und andere Faktoren nicht berücksichtigt.

Statische Kapazitätszuordnungsmethode:

Der Akku wird unter den eingestellten Bedingungen geladen und entladen, die Kapazität wird anhand des Entladestroms und der Entladezeit berechnet und der Akku wird entsprechend der Kapazität gruppiert. Diese Methode ist einfach und machbar, kann jedoch nur unter bestimmten Bedingungen die gleiche Kapazität der Batterie widerspiegeln, kann nicht die vollständigen Arbeitseigenschaften der Batterie erklären und weist bestimmte Einschränkungen auf.

Interne Widerstandsgruppenmethode

Der Innenwiderstand einer einzelnen Batterie wird hauptsächlich berücksichtigt. Mit dieser Methode kann eine schnelle Messung erreicht werden. Da sich jedoch der Innenwiderstand der Batterie mit dem Entladevorgang ändert, ist es schwierig, den Innenwiderstand genau zu messen.

Multiparameter-Gruppierungsmethode

. Gleichzeitig kann die Batterie unter Berücksichtigung von Kapazität, Innenwiderstand, Spannung, Selbstentladungsrate und anderen äußeren Bedingungen mit guter Konsistenz sortiert werden. Die Voraussetzung dieser Methode ist jedoch, dass die Sortierung einzelner Parameter genau sein sollte und die Zeit zu lang ist.

Dynamische Charakteristik-Kombinationsmethode

Die dynamische Charakteristik-Gruppierungsmethode verwendet die Lade-Entlade-Kennlinie der Batterie, um die Batterie für die Gruppierung zu sortieren. Die Lade-Entlade-Kurve kann die meisten Eigenschaften der Batterie widerspiegeln, und die dynamische Eigenschaftskombinationsmethode kann die Konsistenz verschiedener Leistungsindikatoren der Batterie sicherstellen. Die Methode zur dynamischen Merkmalsgruppierung verfügt über viele Daten und wird normalerweise durch ein Computerprogramm implementiert. Darüber hinaus wird die Kombinationsnutzung der Batterie bei diesem Verfahren verringert, was der Reduzierung der Kosten des Batteriepakets nicht förderlich ist. Auch die Bestimmung der Standardkurve bzw. Referenzkurve ist ein schwieriger Punkt in der Umsetzung.