锂电池有什么危害？有什么解决方法？

电芯功用的不共同，都是在生产进程中构成，在使用进程中加深。同一个电池组内的电芯，弱者恒弱，且加快变弱。单体电芯之间参数的离散程度，随着老化程度的加深而加大。

动力锂电池，现已稳稳占据了电动汽车电源江湖老大的地位。使用寿数长，能量密度高，还极具改进潜力。安全功用够改，能量密度能够持续上升。在可预见的时间里(传说大约2020年左右)就能够赶上燃油车的续航才能和性价比，步入电动汽车的第一个老练阶段。但是锂电池也有锂电池的烦恼。

?1：为什么锂电池多数都是小个子

咱们看到的锂电池，圆柱电池，软包电池、方形电池，一般都长相娟秀，彻底找不到传统铅酸电池那样的大块头，这是为什么?

能量密度高，锂电池往往不敢规划成大容量。铅酸电池的能量密度在40Wh/kg左右，而锂电池，现已超越150Wh/kg。能量集中度进步，对安全性的要求水涨船高。

首要，单只能量过高的锂电池，遇到意外，引发热失控，电池内部急剧反响，短时间内，过多的能量无处开释，是十分危险的。尤其在安全技术，管控才能发展还不行充分的时候，每只电池的容量都应该克制。

其次，被锂电池壳体包裹起来的能量，一旦呈现意外，消防员、灭火剂无法触及、无能为力，只能在发生事端时阻隔现场，任事端电池自行反响，能量燃尽为止。

当然，出于安全考虑，当前的锂电池现已规划了多重安全手段。拿圆柱电池为例。

安全阀，当电池内部反响超出正常规模，温度上升，并且随同生成副反响气体，压力抵达规划值，安全阀自动开启，泄掉压力。安全阀翻开的一刻，电池彻底失效。

热敏电阻，有的电芯配置热敏电阻，一旦呈现过流，电阻在抵达某一个温度今后，阻值陡增，地点回路电流下降，阻挠温度的进一步升高。

熔断器，电芯装备具有过流熔断功用的熔丝，一旦呈现过流风险，电路断开，防止恶性事端的发生。

?2：锂电池共同性问题

锂电池不能做成一大只，只好把很多小电芯组织起来，大家劲往一处使，精诚合作，也能带着电动汽车飞起。这时候，就需要面临一个问题，共同性。

咱们日常的经验是，两节干电池，正负极连接起来，手电筒就能发光，有谁管它共同不共同的工作。而锂电池的大规模使用，景象却并非如此简略。

锂电池参数的不共同主要是指容量、内阻、开路电压的不共同。不共同的电芯串并在一同使用，会呈现如下问题。

?容量损失，电芯单体组成电池组，容量契合“木桶原理”，最差的那颗电芯的容量决定整个电池组的才能。

为了防止电池过充过放，电池办理体系的逻辑如此设置：放电时，当最低的单体电压抵达放电截止电压时，整个电池组中止放电;充电时，当最高单体电压触及充电截止电压时，中止充电。

拿两只电池串联举例。一只电池容量1C，另外一只容量只有0.9C。串联联系，两只电池经过同样大小的电流。

充电时，容量小的电池必然先充溢，抵达充电截止条件，体系不再持续充电。放电时，容量小的电池也必然先放光全部可用能量，体系即刻中止放电。

这样，容量小的电芯一向在满充溢放，容量大的电芯却一向使用部分容量。整个电池组的容量总有一部分处于搁置状况

?寿数损失，类似的电池组的寿数，由寿数最短的那颗电芯决定。很大可能性，寿数最短的电芯，便是那颗容量小的电芯。小容量电芯，每次都是满充溢放，出力过猛，很大可能最早抵达寿数的重点。一向电芯寿数终结，一组焊接在一同的电芯，也就跟着与世长辞。

?内阻增大，不同的内阻，流过相同的电流，内阻大的电芯发热量相对比较多。电池温度过高，造成劣化速度加快，内阻又会进一步升高。内阻和温升，构成一对负反馈，使高内阻电芯加快劣化。

上面三个参数，并不彻底独立，老化程度深的电芯内阻比较大，容量衰减也更多。分开阐明，只是想表述清楚它们各自的影响方向。

?3：如何应对不共同性

电芯功用的不共同，都是在生产进程中构成，在使用进程中加深。同一个电池组内的电芯，弱者恒弱，且加快变弱。单体电芯之间参数的离散程度，随着老化程度的加深而加大。

当前，工程师应对单体电芯不共同，主要从三个方面考虑。单体电池分选，成组后热办理，呈现少量不共同时电池办理体系供给均衡功用。

?分选

不同批次的电芯，理论上不放在一同使用。即使相同批次的电芯，也需要经过挑选，把参数相对集中的电芯放在一个电池组里，同一个电池包里。

分选的目的，是把参数附近的电芯挑选出来。分选办法，被研讨了很多年，主要分静态分选和动态分选两大类。

静态分选，针对电芯的开路电压，内阻，容量等特性参数进行挑选，选取目标参数，引入统计算法，设定挑选标准，最后将同一批次的电芯区分成若干组。

动态挑选，是针对电芯在充放电进程中表现出来的特性进行挑选，有的选择恒流恒压充电进程，有的选取脉冲冲击充放电进程，有的对比自身的充电和放电曲线之间的联系。

动态结合分选，用静态挑选做开始分组，在此基础上进行动态挑选，这样区分出来的组别更多，挑选准确性更高，但本钱也会相应上升。

这里就小小表现了一把动力锂电池生产规模的重要性。大规模出货，使得厂家能够进行更精细的分选，得到功用更接近的电池组。如果产值太小，分组过多，一个批次都无法装备一个电池包，再好的办法也无法发挥了。

?热办理

针对内阻不共同电芯，发生热量不相同问题。热办理体系的加入，能够调节整个电池组的温差，使之保持在一个较小的规模里。生成热量较多的电芯，仍然温升偏高，但不会与其他电芯摆开距离，劣化水平就不会呈现显着的距离。

?均衡

电芯单体的不共同，某些电芯端电压，总是超前于其他电芯，最早抵达控制阈值，导致整个体系容量变小。为了处理这个问题，电池办理体系BMS规划了均衡功用。

某一颗电芯首先抵达充电截止电压，而其余众电芯电压显着滞后，BMS起动充电均衡功用，或许接入电阻，放掉高电压电芯的部分电量，或许把能量转移走，放到低电压电芯上去。这样，充电截止条件被解除，充电进程重新开始，电池包充入更多电量。

直到现在，电芯的不共同性，仍然是行业内研讨的重要范畴。电芯能量密度再高，遇到不共同性来搅局，电池包才能也会大打折扣。