Sự không nhất quán giữa các pin đơn lẻ thường gây ra các vấn đề như suy giảm dung lượng quá nhanh và tuổi thọ ngắn trong chu kỳ hoạt động của các bộ pin. Cải thiện tính nhất quán của pin có ý nghĩa rất lớn đối với việc phổ biến và ứng dụng pin lithium-ion .

1 Phân tích sự không nhất quán Định
nghĩa về sự không nhất quán Sự

không nhất quán của bộ pin lithium-ion có nghĩa là sau khi một pin có cùng thông số kỹ thuật và kiểu máy được cấu thành từ bộ pin, điện áp, công suất, điện trở trong, tuổi thọ, hiệu ứng nhiệt độ, khả năng tự phóng điện tỷ lệ và các thông số khác là khác nhau. Sau khi pin đơn được sản xuất, bản thân hiệu suất ban đầu đã có những khác biệt nhất định. Khi sử dụng pin, những khác biệt về hiệu suất này tiếp tục tích lũy và do môi trường sử dụng của từng pin trong bộ pin không hoàn toàn giống nhau nên cũng dẫn đến sự khuếch đại dần dần sự không nhất quán của từng pin, điều này làm tăng tốc độ làm suy giảm hiệu suất của pin và cuối cùng gây ra tình trạng hỏng pin sớm.

Hiệu suất không nhất quán Sự

không nhất quán của pin lithium-ion chủ yếu thể hiện ở hai khía cạnh: sự khác biệt về các thông số hiệu suất của pin (dung lượng pin, điện trở trong và tốc độ tự phóng điện, v.v.) và sự khác biệt về trạng thái sạc của pin (SOC).

2 Nguyên nhân gây ra sự không nhất quán

Có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến sự không nhất quán của pin lithium-ion, chủ yếu trong quá trình sản xuất và sử dụng. Mỗi phần của quy trình sản xuất, chẳng hạn như độ đồng đều của bột nhão trong quá trình trộn, việc kiểm soát mật độ bề mặt và sức căng bề mặt trong quá trình phủ, sẽ gây ra sự khác biệt về hiệu suất của một pin.

3 Phương pháp cải thiện tính nhất quán
của pin Kiểm soát quy trình sản xuất

Việc kiểm soát quy trình sản xuất chủ yếu được thực hiện từ hai khía cạnh nguyên liệu thô và công nghệ sản xuất. Về nguyên liệu thô, cố gắng chọn cùng một lô nguyên liệu thô để đảm bảo tính đồng nhất về kích thước và hiệu suất của hạt nguyên liệu. Quy trình sản xuất cần được quản lý chặt chẽ trong toàn bộ quá trình sản xuất như đảm bảo bùn được khuấy đều, không đọng lâu, kiểm soát tốc độ của máy phủ để đảm bảo độ dày và độ đồng đều của lớp phủ, kiểm tra bề ngoài. của tấm cực, bộ phận cân và kiểm soát lượng phun chất lỏng và sự hình thành, tách thể tích, điều kiện bảo quản, v.v.

Kiểm soát quá trình lắp ráp

Việc kiểm soát quá trình lắp ráp chủ yếu đề cập đến việc phân loại pin, bộ pin áp dụng thông số kỹ thuật và kiểu dáng thống nhất của pin, đồng thời đo điện áp, công suất, điện trở trong của pin, v.v. để đảm bảo tính nhất quán của hiệu suất ban đầu của pin.


Kiểm soát quá trình sử dụng và bảo trì Giám

sát pin theo thời gian thực. Việc kiểm tra tính nhất quán của pin trong quá trình lắp ráp có thể đảm bảo tính nhất quán của bộ pin trong lần sử dụng đầu tiên. Nếu muốn hiểu tính nhất quán của pin trong quá trình sử dụng, bạn cần theo dõi pin theo thời gian thực. Việc điều chỉnh hoặc thay thế kịp thời pin có thông số cực cao thông qua giám sát thời gian thực có thể đảm bảo hoạt động bình thường của bộ pin.

Một hệ thống quản lý cân bằng được giới thiệu. Pin được quản lý thông minh bằng chiến lược cân bằng và mạch cân bằng phù hợp. Hiện tại, các chính sách cân bằng phổ biến bao gồm chính sách cân bằng dựa trên điện áp bên ngoài, chính sách cân bằng dựa trên SOC và chính sách cân bằng dựa trên công suất. Mạch cân bằng có thể được chia thành cân bằng thụ động và cân bằng chủ động theo chế độ tiêu thụ năng lượng. Trong số đó, cân bằng chủ động có thể nhận ra dòng năng lượng không bị mất giữa các pin, đây là trọng tâm nghiên cứu trong và ngoài nước. Các phương pháp thường được sử dụng trong cân bằng chủ động bao gồm phương pháp bỏ qua pin, phương pháp chuyển đổi điện dung, phương pháp chuyển mạch điện cảm, phương pháp chuyển đổi DC/DC, v.v.

Quản lý nhiệt của pin. Ngoài việc duy trì nhiệt độ làm việc của bộ pin trong phạm vi tối ưu nhất có thể, việc quản lý nhiệt của pin cũng nên cố gắng đảm bảo tính nhất quán của điều kiện nhiệt độ giữa các pin, để đảm bảo hiệu quả tính nhất quán của pin. hiệu suất giữa các pin. Áp dụng chiến lược kiểm soát hợp lý. Khi công suất đầu ra cho phép, hãy giảm thiểu mức xả pin và tránh sạc pin quá mức, điều này có thể kéo dài tuổi thọ của bộ pin. Tăng cường bảo trì bộ pin. Tại một khoảng thời gian nhất định, bộ pin được sạc để bảo trì dòng điện nhỏ và chú ý vệ sinh.

4. Phương pháp lắp ráp pin lithium-ion
Phương pháp kết hợp điện áp

Phương pháp phân bổ điện áp có thể được chia thành phương pháp phân bổ điện áp tĩnh và phương pháp phân bổ điện áp động. Phương pháp phân nhóm điện áp tĩnh còn gọi là phương pháp phân nhóm không tải, không tải, chỉ xem xét bản thân pin, đo tốc độ tự phóng điện của pin đơn được sàng lọc được lưu trữ ở trạng thái sạc đầy sau vài thập kỷ và điện áp mạch hở của pin ở các khoảng thời gian bảo quản khác nhau ở trạng thái sạc đầy, phương pháp này hoạt động đơn giản nhất nhưng không chính xác. Phương pháp kết hợp điện áp động không chính xác vì không tính đến sự thay đổi của tải và các yếu tố khác.

Phương pháp phân bổ dung lượng tĩnh

Pin được sạc và xả trong các điều kiện đã đặt, dung lượng được tính theo dòng xả và thời gian xả và pin được nhóm theo dung lượng. Phương pháp này đơn giản và khả thi, nhưng nó chỉ có thể phản ánh cùng dung lượng của pin trong các điều kiện cụ thể, không thể giải thích được các đặc tính làm việc hoàn chỉnh của pin và có những hạn chế nhất định.

Phương pháp nhóm điện trở trong

Chủ yếu xem xét điện trở trong của một pin. Phương pháp này có thể đạt được phép đo nhanh chóng, nhưng do điện trở trong của pin thay đổi theo quá trình phóng điện nên khó đo chính xác điện trở trong.

Phương pháp phân nhóm đa thông số

Đồng thời, xem xét công suất, điện trở trong, điện áp, tốc độ tự phóng điện và các điều kiện bên ngoài khác, pin có thể được phân loại một cách nhất quán tốt. Tuy nhiên, tiền đề của phương pháp này là việc sắp xếp tham số đơn lẻ phải chính xác và thời gian quá dài.

Phương pháp kết hợp đặc tính động

Phương pháp nhóm đặc tính động sử dụng đường cong đặc tính sạc-xả của pin để sắp xếp pin để phân nhóm. Đường cong sạc-xả có thể phản ánh hầu hết các đặc tính của pin và phương pháp kết hợp đặc tính động có thể đảm bảo tính nhất quán của các chỉ số hiệu suất khác nhau của pin. Phương pháp phân nhóm đặc tính động có nhiều dữ liệu và thường được thực hiện bằng chương trình máy tính. Ngoài ra, việc sử dụng kết hợp pin trong phương pháp này bị giảm, điều này không có lợi cho việc giảm chi phí của bộ pin. Việc xác định đường chuẩn hay đường cong tham chiếu cũng là một điểm khó khăn trong quá trình thực hiện.