Ketidakkonsistenan antara satu baterai sering kali menyebabkan masalah seperti penurunan kapasitas yang terlalu cepat dan umur yang pendek selama siklus baterai. Meningkatkan konsistensi baterai sangat penting dalam mempopulerkan dan penerapan baterai lithium-ion .

1 Analisis inkonsistensi
Definisi inkonsistensi Inkonsistensi

paket baterai litium-ion berarti bahwa setelah satu baterai dengan spesifikasi dan model yang sama disusun, paket baterai tersebut akan diberi tegangan, kapasitas, resistansi internal, masa pakai, efek suhu, dan self-discharge. tingkat dan parameter lainnya berbeda. Setelah satu baterai diproduksi, performa awalnya sendiri memiliki perbedaan tertentu. Dengan penggunaan baterai, perbedaan kinerja ini terus terakumulasi, dan karena lingkungan penggunaan setiap baterai dalam paket baterai tidak sepenuhnya sama, hal ini juga menyebabkan peningkatan bertahap pada ketidakkonsistenan baterai tunggal, yang semakin mempercepat pelemahan kinerja baterai, dan pada akhirnya menyebabkan kegagalan dini pada unit baterai.

Kinerja yang tidak konsisten

Ketidakkonsistenan baterai lithium-ion terutama diwujudkan dalam dua aspek: perbedaan parameter kinerja baterai (kapasitas baterai, resistansi internal dan laju pengosongan otomatis, dll.) dan perbedaan status pengisian daya baterai (SOC).

2 Penyebab ketidakkonsistenan

Ada banyak penyebab ketidakkonsistenan baterai lithium-ion, terutama selama proses pembuatan dan penggunaan. Setiap bagian dari proses manufaktur, seperti keseragaman pasta selama batching, kontrol kepadatan permukaan dan tegangan permukaan selama pelapisan, akan menyebabkan perbedaan kinerja satu baterai.

3 Metode untuk meningkatkan konsistensi baterai
Pengendalian proses produksi

Pengendalian proses produksi terutama dilakukan dari dua aspek bahan baku dan teknologi produksi. Dalam hal bahan baku, usahakan untuk memilih batch bahan baku yang sama untuk memastikan konsistensi ukuran dan kinerja partikel bahan baku. Proses produksi harus diatur secara ketat untuk seluruh proses produksi, seperti memastikan bahwa bubur diaduk secara merata, tidak ditempatkan dalam waktu lama, mengontrol kecepatan mesin pelapis untuk memastikan ketebalan dan keseragaman lapisan, inspeksi penampilan lembaran tiang, divisi penimbangan, dan kontrol jumlah injeksi cairan dan pembentukannya, pemisahan volume, kondisi penyimpanan, dll.

Kontrol proses perakitan

Pengendalian proses perakitan terutama mengacu pada penyortiran baterai, paket baterai mengadopsi spesifikasi dan model baterai yang terpadu, dan tegangan baterai, kapasitas, resistansi internal, dan sebagainya diukur untuk memastikan konsistensi kinerja awal. baterai.


Kontrol proses penggunaan dan pemeliharaan

Pemantauan baterai secara real-time. Pemeriksaan konsistensi baterai selama perakitan dapat memastikan konsistensi baterai pada penggunaan awal. Jika Anda ingin mengetahui konsistensi baterai saat digunakan, Anda perlu memantau baterai secara real time. Penyesuaian tepat waktu atau penggantian baterai parameter ekstrem melalui pemantauan waktu nyata dapat memastikan pengoperasian baterai yang baik.

Sistem manajemen yang seimbang diperkenalkan. Baterai dikelola secara cerdas dengan strategi penyeimbangan dan sirkuit penyeimbang yang tepat. Saat ini, kebijakan penyeimbangan yang umum mencakup kebijakan penyeimbangan berbasis tegangan eksternal, kebijakan penyeimbangan berbasis SOC, dan kebijakan penyeimbangan berbasis kapasitas. Rangkaian keseimbangan dapat dibagi menjadi keseimbangan pasif dan keseimbangan aktif sesuai dengan mode konsumsi energi. Diantaranya, pemerataan aktif dapat mewujudkan aliran energi lossless antar baterai, yang menjadi fokus penelitian di dalam dan luar negeri. Metode yang umum digunakan dalam pemerataan aktif meliputi metode bypass baterai, metode kapasitansi sakelar, metode induktansi sakelar, metode konversi DC/DC, dll.

Manajemen termal baterai. Selain menjaga suhu kerja baterai dalam kisaran optimal sejauh mungkin, manajemen termal baterai juga harus berusaha memastikan konsistensi kondisi suhu antar baterai, sehingga dapat memastikan konsistensi secara efektif. kinerja antar baterai. Mengadopsi strategi pengendalian yang masuk akal. Bila daya keluaran memungkinkan, minimalkan kedalaman pengosongan baterai, dan hindari pengisian daya baterai yang berlebihan, yang dapat memperpanjang masa pakai baterai. Perkuat perawatan paket baterai. Pada interval tertentu, baterai diisi untuk pemeliharaan arus kecil, dan perhatikan pembersihan.

4. Metode perakitan baterai lithium-ion
Metode kombinasi tegangan

Metode alokasi tegangan dapat dibagi menjadi metode alokasi tegangan statis dan metode alokasi tegangan dinamis. Metode pengelompokan tegangan statis disebut juga metode pengelompokan tanpa beban, tanpa beban, hanya dengan mempertimbangkan baterai itu sendiri, mengukur laju pengosongan otomatis dari baterai tunggal yang disaring yang disimpan dalam keadaan terisi penuh setelah didiamkan selama beberapa dekade dan tegangan rangkaian terbuka sebesar baterai dalam periode penyimpanan berbeda dalam kondisi terisi penuh, metode ini adalah yang paling sederhana untuk dioperasikan, tetapi tidak akurat. Metode kombinasi tegangan dinamis tidak akurat karena tidak memperhitungkan perubahan beban dan faktor lainnya.

Metode alokasi kapasitas statis

Baterai diisi dan dikosongkan dalam kondisi yang ditentukan, kapasitas dihitung berdasarkan arus pengosongan dan waktu pengosongan, dan baterai dikelompokkan menurut kapasitasnya. Metode ini sederhana dan dapat dilakukan, namun hanya dapat mencerminkan kapasitas baterai yang sama dalam kondisi tertentu, tidak dapat menjelaskan karakteristik kerja baterai secara lengkap, dan memiliki keterbatasan tertentu.

Metode kelompok resistansi internal

Resistansi internal dari satu baterai terutama dipertimbangkan. Metode ini dapat mencapai pengukuran yang cepat, namun karena resistansi internal baterai berubah seiring dengan proses pengosongan, sulit untuk mengukur resistansi internal secara akurat.

Metode pengelompokan multi-parameter

Pada saat yang sama, dengan mempertimbangkan kapasitas, resistansi internal, voltase, laju pelepasan mandiri, dan kondisi eksternal lainnya, baterai dapat disortir dengan konsistensi yang baik. Namun, premis dari metode ini adalah bahwa penyortiran parameter tunggal harus akurat, dan waktunya terlalu lama.

Metode kombinasi karakteristik dinamis

Metode pengelompokan karakteristik dinamis menggunakan kurva karakteristik pengisian-pengosongan baterai untuk mengurutkan baterai untuk dikelompokkan. Kurva pengisian-pengosongan dapat mencerminkan sebagian besar karakteristik baterai, dan metode kombinasi karakteristik dinamis dapat memastikan konsistensi berbagai indikator kinerja baterai. Metode pengelompokan karakteristik dinamis mempunyai banyak data dan biasanya dilaksanakan dengan program komputer. Selain itu, penggunaan kombinasi baterai dalam metode ini berkurang, sehingga tidak kondusif terhadap pengurangan biaya paket baterai. Penentuan kurva baku atau kurva acuan juga merupakan suatu hal yang sulit dalam penerapannya.