锂电池不一致会产生什么危害？

电池性能的不一致是在生产过程中产生的，在使用过程中会加深。同一电池组中的电池是弱者和弱者，并加速减弱。随着老化程度的加深，单个电池之间的参数离散程度增加。

动力锂电池已经稳步占据了电动汽车电源武林的领先地位。使用寿命长，能量密度高，潜力大。安全性可以改变，能量密度可以继续上升。在可预见的时间内(据说2020年左右)，燃油车的续航能力和性价比可以赶上，进入电动车的第一个成熟阶段。然而，锂电池也有锂电池的困扰。为什么大部分锂电池都是小个子？

我们看到的锂电池、圆柱形电池、软包电池、方形电池，一般看起来都很帅，根本找不到传统铅酸电池那么大的。为什么呢？

能量密度高，锂电池一般不敢设计成大空间。铅酸电池的能量密度在40Wh/kg左右，而锂电池已超过150Wh/kg。kg。能量集中度提高，对安全性的要求不断上升。

首先，单个能量过高的锂电池遇到事故，导致热失控，电池内部反应迅速。在短时间内，过多的能量无法释放，这是非常危险的。特别是在安全技术和控制能力发展不足的情况下，每个电池的容量都应该受到抑制。

其次，能量被锂电池外壳包裹。一旦发生事故，消防员和灭火剂无法触摸或做任何事情。他们只能在事故发生时隔离现场，让事故电池自己反应，直到能量燃烧。

当然，为了安全起见，目前的锂电池已经制定了多种安全方法。以圆柱形电池为例。

安全阀，当电池内部反应超过正常范围时，温度升高，并伴有副反应气体。当压力达到设计值时，安全阀会自动打开并释放压力。当安全阀打开时，电池完全失效。

热敏电阻，部分电芯配备热敏电阻，一旦发生过流，电阻达到一定温度后，电阻值增加，电路电流减少，防止温度进一步升高。

熔丝、电芯配置具有过流熔断功能的熔丝，一旦发生过流风险，电路就会断裂，防止发生恶性事故。

锂电池一致性问题

锂电池不能做成大的，所以很多小电池都要组织起来。每个人都可以和电动车一起飞。这个时候，我们需要面对一个问题，一致性。我们的日常经验是，当两个干电池正负连接时，手电筒就会发光。谁在乎它们是否一致？然而，锂电池的大规模应用并没有那么简单。

锂电池参数的不一致主要是指容量、内阻、开路电压的不一致。如果将不一致的电芯串一起使用，就会出现以下问题。

1)容量损失，电池组由单个电池组组成，容量符合“桶原理”。最差的电池容量决定了整个电池组的能力。为了避免电池过充过放，电池管理系统的思路是这样设置的:

在放电过程中，当最低单一电压达到放电截止电压时，整个电池组停止放电；

在充电过程中，当最大单个电压接触到充电截止电压时，停止充电。

以两个电池串联为例。一个电池的电量是1C，另一个电池的容量只有0.9。C。串联关系，两个电池通过相同大小的电流。

充电时，必须先充满容量小的电池，达到充电截止条件，系统不再继续充电。

在放电过程中，容量较小的电池也必须首先放光所有可用能量，系统立即停止放电。

这样，容量小的电池总是充满了容量，而容量大的电池总是使用一些容量。整个电池组的部分容量总是处于闲置状态。

2)寿命损失，类似的，电池组的寿命由寿命最短的电池决定。很有可能寿命最短的电池就是容量小的电池。小容量电池总是充满放量，输出太多，很有可能第一个达到寿命的重点。电池寿命一直在结束，一组焊接在一起的电池终于死了。

3)内阻增大，不同的内阻通过相同的电流，内阻增大的电池发热相对较多。电池温度过高会加速劣变速度，进一步增加内阻。内阻和温升会产生一对负反馈，加速高内阻电池的劣变。

以上三个参数并不完全单独。老化程度较深的电池内阻较大，容量下降较多。分离表明，我们只是想清楚地表达它们各自的影响方向。

怎样处理不一致性？

电池性能的不一致是在生产过程中产生的，在使用过程中会加深。同一电池组中的电池是弱者和弱者，并加速减弱。随着老化程度的加深，单个电池之间的参数离散程度增加。目前，工程师主要从三个方面考虑单个电池不一致的问题。单个电池筛选、组装后热管理、少量不一致时，电池管理系统提供平衡功能。

1)筛选:理论上不同批次的电池不应放在一起使用。即使是同一批次的电池，也需要选择，将参数相对集中的电池放入同一个电池组和电池组中。筛选的目的是选择参数相近的电池。筛选方法研究多年，主要分为静态筛选和动态筛选。

对开路电压、内阻、容量等特性参数进行静态筛分，选择目标参数，引入统计算法，设定选择标准，最后将同一批次的电池分成几组。

动态选择是对电池在充放电过程中的特性进行分类。有的选择恒流恒压充电过程，有的选择脉冲冲击充放电过程，有的选择与自身充放电曲线的关系进行比较。

动静结合筛分，采用静态选择作为初步分组，在此基础上进行动态选择，使分级更多，选择更准确，但成本也会相应上升。

这里体现了动力锂电池生产规模的重要性。大规模出货促使厂家进行更详细的筛选，获得性能更接近的电池组。如果产量太小，分组太多，一个批号就装不下电池组，再好的方法也无法展示出来。

2)热管理:对于内阻不一致的电池，会产生不同的热量问题。加入热管理系统可以调节整个电池组的温差，使其保持在较小的范围内。产生热量较多的电池仍然温度较高，但不会与其他电池保持距离，因此变质水平不会有明显差距。

3)平衡:单个电池不一致。有些电池端的电压总是超过其他电池，首先到达控制阀值，导致整个系统容量降低。为了解决这个问题，电池管理系统BMS制定了平衡功能。

某个电池率先到达充电截止电压，而其他所有电池的电压明显滞后。BMS启动充电平衡功能，或者连接电阻，排除高压电池的部分电量，或者转移能量，放在低压电池上。这样，充电截止条件消除，充电过程重新开始，电池组充电更多的电。

直到现在，电池的不一致性仍然是业内研究的重要领域。无论电池的能量密度有多高，电池组的能力都会受到不一致性的干扰和影响。