鋰電池組衰減太快了,是電芯的問題?不是,是一致性配組沒控制好

電池組衰減太快?

很多鋰電池組PACK在壽命中期就會出現急速衰減的情況,呈現出來的是容量不足,儲能產品是備電時間不足,動力產品是里程數不夠。這也是前期鋰電池組出廠測試無法測試出來的。鋰電池組PACK的成品出廠檢測一般會老化2個循環左右,確認BMS保護功能與電池容量正常便按品質文件出貨了,壽命中期的時候往往都在客戶的手上出現。電池組使用到一定期限時會被反饋容量不足,性能衰減太快,大家第一個會考慮到的問題就是,電芯的問題?但是電池組容量的衰減快,真的是電芯的問題嗎?不是,大多數都是一致性配組沒控制好導致的!

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磷酸鐵鋰電池組PACK循環次數曲線

如果PACK前一致性分選配組沒有控制好,三元鋰電池組會在150個循環左右出現衰減加快的情況,磷酸鐵鋰電池組會在500個循環左右出現衰減加快的情況。

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鋰電池組PACK

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循環壽命

電芯的循環壽命,PACK前肯定都有測試過,而且針對不同倍率,不同溫度下的循環壽命。不管PACK廠有沒有自己的電芯廠,這些電芯的循環壽命數據都是可以從電芯供應商那邊獲取到的,所以電芯的壽命是已知的了!

對成熟的電池PACK廠來說,使用的電芯都是比較熟悉的,不熟悉的也不敢亂用,不管是電芯的基本性能還是循環壽命,都有一定的瞭解。三元鋰電芯循環壽命會在500次左右(1C,25℃),PACK之後只有300~400次循環。磷酸鐵鋰電芯循環壽命會在2000次左右(1C,25℃),PACK之後只有1500~1800次循環。這裡說的循環壽命都是以容量剩餘80%為壽命終止。

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磷酸鐵鋰電芯循環次數曲線

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三元鋰電芯循環次數曲線

匹配BMS保護板

對選用的BMS保護板來說,加入均衡功能,能稍微修復一下電芯差異帶來的一致性影響。但是現在均衡功能基本都是被動的均衡,也稱耗電均衡,對於一致性偏差很大的電池組來說,只有幾十mA的均衡功能,修復作用是特別小的。

什麼是一致性?如何控制呢?

一致性就是組成電池組的電芯差異!差異越小我們說電池組的電芯一致性控制的越好。比如36V13Ah的電池組,使用三元鋰電芯進行10串5並,需要50PCS電芯,這50PCS電芯的差異越小,這個電池組的一致性就越好,使得電池組的性能就會越好。

電芯之間有哪些差異呢?

1、容量差。建議在1%之內。

2、內阻差。建議3mΩ之內。

3、電壓差。建議5mV之內。(15%電量情況下分選配組)

4、批次。同工廠同批次的電芯才能合為一組電池組的PACK,也就是說不能用A公司的電芯與B公司的電芯進行組合串並聯電池組。不能混批次,不能將新電芯與返修電芯混用。

5、K值。也就是電芯的自耗電,擱置1個月比較準確,1個月後根據電壓下降或者容量衰減判斷K值。

PACK串並聯的電芯顆數越多,對電芯的一致性要求就會越嚴格,因此以上5點的管控也要適當加嚴。

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儲能電池組

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動力電池組

總結:PACK前沒有控制好電芯分選配組的一致性,出廠檢測的時候,發現容量也是正常的,並沒有察覺出來。但是這個一致性的影響是循環次數跑多了才會出現的,就是我們說的壽命中期出現的。


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