有很多朋友看到电动自行车改电池和电机很有可玩性,能不能铅酸换锂电池。也有问能否汽车加装锂电池,方便出去玩。处于安全因素,一般不建议他们自己改或建议买大厂品牌的,市场上锂电池的分销来源太复杂,有二次阶梯利用,有翻新品,有B品质的。再配个bms板和壳体就成新能源高科技了。为什么要原厂或大品牌的,因为新出炉的锂电池单体都存在个体差异,需要检测电压电流,内阻、充放电性能等;通过挑选一致性好的电池组成锂电池包。而一些其他供应商,完全忽视安全的必要手段。简单“物理”组装后就完工。
关于锂电池模组电芯一致性的重要性,可以参考下面的技术资料参考下,摘录一些锂电池从业者的资料。
锂动力电池电芯的一致性是指锂动力电池电芯初期容量、内阻、电极的电气特性、电气连接、温度特性、衰变速度等性能指标的一致性。以上参数的不一致,将直接影响运行中的锂动力电池模组输出电参数的差异。
锂动力电池模组的一致性是指由同一规格型号的锂动力电池电芯组成锂动力电池模组后,其电压、荷电量、容量、衰退率、内阻及其随时间变化率、寿命、温度影响、自放电率及其随时间变化率的一致性。
锂动力电池电芯参数的不一致性,是影响锂动力电池模组性能发挥和使用寿命的关键因素,虽然热管理水平的提升,在某种程度上保证了锂动力电池模组的安全运行,但锂动力电池电芯和模组参数的一致性水平,仍是影响锂动力电池使用寿命的重要因素。
锂动力电池电芯在使用中多为串并联方式,由于锂动力电池电芯从原材料到生产出成品,锂动力电池电芯要经历许多工艺过程。由于影响产品性能的因素很多,尤其是一些难以控制的偶然性因素的存在,因而批量生产的锂动力电池电芯的性能不可能做到完全一致。实践表明,锂动力电池电芯性能的一致性对锂动力电池模组的使用寿命影响很大,因而锂动力电池模组对锂动力电池电芯的一致性提出了越来越高的要求。
锂动力电池电芯在工厂生产、检验合格出厂,其各单体电芯之间是存在一定性能差异。锂动力电池电芯初始的不一致性随着锂动力电池电芯在使用过程中连续的充放电循环,将导致锂动力电池电芯状态(SOC、电压等)产生更大的差异。锂动力电池模组的使用环境对于各锂动力电池电芯也不尽相同,这就导致了锂动力电池电芯的不一致性在使用过程中逐步放大,从而在某些情况下使某些锂动力电池电芯性能加速衰减,并最终引发锂动力电池模组过早失效。
导致锂动力电池电芯及模组参数不一致的因素
(1)导致锂动力电池电芯参数不一致的因素
锂动力电池电芯参数不一致是一个不断累积的过程,时间越长各锂动力电池电芯之间参数产生的差异越大。其原因是在锂动力电池模组的使用过程中受到使用环境因素的影响,致使锂动力电池电芯参数的不一致被逐渐放大,从而导致某些锂动力电池电芯性能加速衰减,最终导致锂动力电池模组寿命终结。影响锂动力电池电芯参数不一致的因素有:
1)锂动力电池电芯在制造过程中,由于制造工艺生产水平、材料精度、纯度的不稳定性,导致最终产品性能参数的不一致。使用不同批次的正极、负极和电解液生产的锂动力电池电芯,一般是不能混用的。即使在分选过程中锂动力电池电芯的参数非常一致,也不能保证在未来使用一段时间以后锂动力电池电芯的状态,因而当前的处理方式是避免采用不同批次的正极、负极和电解液生产的锂动力电池电芯混合使用。
一致性受生产工序等多方影响
2)锂动力电池电芯生产工艺比较复杂,在整个生产过程中,每一工序的一致性都非常重要,但最难保障一致性的是涂布工艺过程,涂层厚度和均匀性以及材料活性都不是机械手段易于严密把控的,是造成锂动力电池电芯差异的主要工序。在制造工序中产生的差异,只能在分选工序中尽力弥补。在锂动力电池电芯生产过程中,即使严格控制配料、活浆、涂布、裁剪、辊压等工艺过程,只是缩小批量产品之间的标准差,但不能消除不一致性。
(2)导致锂动力电池电模组参数不一致的因素
锂动力电池电芯主要的结构包括正极,正极集流体,负极,负极集流体,隔膜和电解液。锂动力电池电芯的性能表现的不一致,根源最终都可以挖掘到这些组成部件上来。锂动力电池电芯的不一致性必然会传导到锂动力电池模组上,锂动力电池电芯分选的重要性会在成型后的锂动力电池模组上体现出来。
单体锂动力电池电芯经过焊接、夹持,串并联,连接在一起构成锂动力电池模组。在此生产过程中的工艺不一致,必然会导致锂动力电池模组与模组之间的不一致,最直观的表征就是锂动力电池模组的内阻不一致。
1)在锂动力电池模组成组过程中,焊接工艺不一致极容易造成焊接电阻的差异。锂动力电池电芯内阻的数量级是几或十几毫欧,在焊接工艺中产生焊接电阻的轻微不一致,对锂动力电池模组来说,都是不可接受的。
2)用于锂动力电池模组内部、模组之间连接的铜排或者高压导线,其自身尺寸、连接方式和表面处理也会对锂动力电池模组的一致性造成影响,主要体现在锂动力电池模组内阻上。
3)采用不同连接方式(螺钉连接、压接还是焊接,)的锂动力电池模组,在使用中对锂动力电池模组一致性的影响也是不同的。除了考虑加工的工艺性,还要考虑连接电阻的影响。采用焊接的连接点,如果表面处理没有做好,出现了氧化腐蚀,其电阻自然会增大。而没有锈蚀的焊点,电阻会与有锈蚀的焊点不同。
(3)导致锂动力电池电模组投入使用影响参数不一致的因素
在锂动力电池模组投入使用后,锂动力电池模组中各个单体锂动力电池电芯参数受电解液密度、温度和通风条件、自放电程度及充放电过程等差别的影响。因锂动力电池电芯在锂动力电池模组内的位置不尽相同,被包裹在锂动力电池模组中心的锂动力电池单体电芯与身处锂动力电池模组最外层的单体锂动力电池电芯,散热条件差异很大。在达到热平衡之前,不同单体锂动力电池电芯的温度条件都是不同的。
1)若锂动力电池包安装在不同的位置,因其环境温度不同对锂动力电池模组一致性的影响也不同。由于距离外部环境、距离热源条件不同,都会导致锂动力电池包内不同位置锂动力电池模组温度条件的差异。
2)锂动力电池电芯相对于集流铜排的位置不同,将会造成彼此间散热条件的不同,致使锂动力电池电芯热环境温度的不一致性。
在锂动力电池模组工作过程中,温度的不一致会对锂动力电池电芯参数的一致性产生显著的影响。不同的热环境叠加在一起,导致锂动力电池电芯的工作环境温度存在差异。长期工作在高温环境的锂动力电池电芯将逐步劣化,劣化致使锂动力电池电芯的内阻将上升,锂动力电池电芯内阻的上升使锂动力电池电芯温度进一步升高,使锂动力电池电芯进入恶性循环。
正因为从出厂到系统设计都存在着关系安全的设计和保障措施,好的产品才能保证出问题的几率控制在一定水平线之下。所谓的“乱用”造成的危害很多都是个体难以承受的。
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