电池组的一致性问题不仅使电池组的实际充放电容量降低,影响设备的功率输出和续航时间,严重时还有可能发生“热失控”问题,导致故障的发生。
基于安全放电的原则,电池组的可释放电量取决于电池组中容量最小的电池,类似于“木桶效应”。电池的串数越多,影响越大。以100串100Ah锂电池组为例,如果因为一致性原因,有一串电池的容量下降到只有80Ah,那么,该电池组的可利用容量只有80Ah,大约20Ah的容量无法利用,相当于1/5的容量浪费了。衰减电池的实际充放电倍率高于电池组的平均放电倍率,充电和放电是的温升明显高于其它电池,衰减进入加速通道并形成恶性循环,结果是电池组的容量迅速下降,而且伴随严重的热失控风险。
现在,全世界都在通过技术研发提高锂电池的比容量,但限于技术等原因,进展缓慢,而已有的大容量电池组的容量又由于普遍存在的一致性问题,有效容量得不到充分利用,除了电池生产因素导致的电池差异外,使用期间的温度、大电流充放电和电池管理技术跟不上都会导致这一问题的发生。
放电容量的下降与之对应的就是充电容量同样下降,如果是车用电池组,则表现为电池衰减严重,续航里程严重缩水。
1 高速放电均衡的优势
目前的电池管理技术,能够解决电池组一致性问题的技术只有电池均衡技术。而要实现电池容量的充分利用,则必须要求电池均衡器同时支持放电均衡、充电均衡和静态均衡,此外,由于不同容量电池的存在,充放电末期存在较高的电压差,因此,电池均衡器还必须具有宽幅的均衡电流和高效的电能转换效率,彻底解决电池均衡器因为均衡电流不足仍发生过充和过放电的问题,既能实现高效均衡又能减少在充分利用容量期间的损失。