【锂离子电池不一致性研究进展综述【2000】字】

如图1所示，锂离子电池组内不一致性的影响可通过木桶理论形象内实际可用充电容量由当前实际容量最高单体的可充入容量决定，同理，可用放电容量由较快，因此对于存在不一致性的电池组而言其内部各单体的老化速度也不一致。KristapsVitols等人针对18650电池系统展开了研究，实验测试结果表明成组后电池组使用不一致图1电池不一致性对电池组实际容量的影响锂离子电池组不一致性产生的原因众多，大体可分为生产因素与池生产过程中的生产工艺、成组装配等产生，与电池内部性能差是在使用中，电池受环境温度、使用工况等影响而产充放电倍率对于一致性的影响主要表现在加速池而言，其相对充放电倍率要高于其他电池，可能导致其负极析致析锂，进而加速该单体的老化引发提前衰退。单体电池的此外，由于各单体电池内部欧姆电阻等也存在的欧姆热、极化热等也不相同，结合电池组的热管理系统，电池组内部不可避免的存在温度不一致性，导致各单体之间的性能也存在微弱差异。由于温度而导致的不一致性也会加剧电池组内部分单体的快速老化，引发正反馈过程，影响电池组整体电池不一致性难以完全消除，但可将其控制在安全边界范围内。对于生产因素导致的电池不一致性，可通过对生产工艺进行优化而得到改善。改善方法包括：提高原材料一致性(如正极材料、负极材料、电解液等),提高生产工艺均一性(如极片厚度、隔膜孔隙率等)等。同时，对于出厂的新电池进行分类处理也是改善电池组不一致性的重要方法，模型结果表明，对于18650电池而言，电池间隔对于电池组内温度一致性具有明显影响。如电池间隔增大到5.5时不一致性缩减13%。[1]国务院办公厅印发《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》.汽车零部件.32020:33.[2]商讯.《节能与新能源汽车技术路线图2.0》发布，提出我国汽车发大目标.商用汽车.2020:5.[3]LiW,FanY,RingbeckF,JostDstateestimationforlithium-ionbatterieswithadaptiveunscentedKalmanfilter.JournalofPoSources.2020;476.[4]GaoY,ZhuC,Zhaelectrochemical-thermalmodeloflithium-ionbatterEnergy.2021;221.PanS,WangfEngineering.2019;157.[8]KnapV,StroeD-I,Chri[9]YangJ,CaiY,PanC,MiC.Anovelresistor-inductornetwork-bmodeloflithium-ionbatteriesunderconstant-voltagech2019;254.[10]NishihataM,FujiwaraK,IshiharaY,TodakaT,FunabashiT,Nakashimaspeedsandefficienciesofbatterypackequalizationcircuits.InternationalJournalofElectricalPower&EnergySystems.2018;98:85-99.[13]ZhengY,GaoW,OuyangM,LuL,ZhouL,HanX.State-of-charg4estimationoflithium-ionbatterypackusingmean-differencemodelandextendedKalmanfilter.fPowerSources.2020;449.[15]BoulmrharjS,OuladsineR,NaitMalekY,BakhouyaM,Zine-dinOnlinebatterystate-of-chargeestimationmethodsinmicro-gridsystems.Journa