鉅大LARGE | 點擊量：4263次 | 2019年05月10日
鋰電池的衰減特征
鋰電池是非常重要和經典的二次電池，在各個行業具有非常重要的作用，但鋰電池對使用環境和使用條件要求較高，當環境和條件發生明顯變化時都會直接影響鋰電池的使用壽命。鋰電池在壽命終止前都會先進入衰減階段，衰減控制得好，電池的使用壽命長，否則壽命短，通過對大量鋰電池組的解剖、實際測量和分析發現，電池組的衰減不是漸進式的，而是加速式的，具有各種特征：
一、單元鋰電池的衰減特征
一是容量下降。隨著使用次數的增加，實際放電容量和放電時間逐漸降低；
二是內阻上升。內阻上升后的典型表現是帶負載能力下降，電壓下降速度加快，電池發熱量上升，而發熱量上升又會反過來進一步加劇電池的衰減。
三是漏電，存不住電。漏電的本質是自放電率上升，發生漏電后，充電和放電期間溫度一直比較高，充滿電后，即使不帶任何負載，電壓也會緩慢下降，漏電越嚴重，電壓下降速度越快。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
單元鋰電池發生明顯的衰減后，只需更換即可，方便快捷。另外，單電池通常是比較安全的，排除設計缺陷外，通常不易發生安全事故。
二、鋰電池組的衰減特征
鋰電池組發生衰減后除了具有單個鋰電池的衰減特征外還具有一些其它特征，如一致性變差，另外，相對單元鋰電池，鋰電池組還面臨一個風險，那就是熱失控風險，這一點通常不會發生在單元鋰電池身上，只有在鋰電池組上才會發生，而且一旦發生，產生的后果也往往是嚴重的。
鋰電池組發生衰減后，其衰減特征會得到放大，串數越多，衰減特征的放大效應越明顯，遠遠超過單塊鋰電池的衰減表現。
一是電池組的容量利用率嚴重下降。由于電池衰減的差異，一個電池組中通常是只有一兩個單位率先發生較為明顯的衰減，在沒有有效的電池均衡管理情況下，衰減電池的衰減速度會得到放大，加速電池組的衰減速度。我們知道，電池組的容量特征具有明顯的“木桶效應”，因此一兩塊衰減電池的實際容量就代表了整個電池組的容量，而其它電池，無論是否衰減，無論容量多高都無法對外做功，無法發揮容量的價值，這種一致性問題的表現，使得電池組的串數越多，容量損失越嚴重，嚴重降低電池組的容量利用率。
二是內阻增大，帶負載能力嚴重下降，SOC跳變嚴重。典型表現是，未帶負載時，總電壓和SOC很高，當加上相同的電氣負載后，總電壓和SOC會急劇下降，而當斷開電氣負載后，總電壓和SOC又急劇上升，特別是會導致SOC發生劇烈跳變，誤導用戶。如果BMS中的SOC估算策略和算法不佳，那么SOC跳變問題就會更加嚴重，導致用戶無所適從。這種情況，還會導致電池組的功率輸出嚴重不足，動力快速下降。
三是電池組溫度上升明顯，加劇熱失控風險。電池組衰減后，其中的衰減電池在充電和放電的情況下的溫升會明顯超過其它電池，不僅進一步加劇自身的衰減，情況嚴重的極有可能發生“熱失控”風險，并引發事故。
三、控制鋰電池組衰減的理想方案
鋰電池組快速衰減的因素非常多，最根本的原因還是電池的一致性出現了問題，而過充電和過放電是電池衰減的主要原因，因此，徹底解決電池組快速衰減的根本方案是解決電池組的一致性問題，基于目前電池一致性管理的技術狀況，最有效的技術方案是電池均衡技術，特別是高速、高效、實時、轉移式電池均衡技術，可喜的是，這種技術已經研發成功，并且出自于民間非專業領域，關注作者頭條號可以了解更多電池均衡技術信息。
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