全国咨询热线

027-83318019

您的位置:主页 > 公司新闻 >
联系我们

武汉中电通电力设备有限公司

地址:武汉市东西湖区金潭路2号
    手机:13638642157

咨询热线027-83318019

为何单串电池总容量低会导致“充高放低”?

发布时间:2023-07-28

       动力电池包由N个动力电池模组串联而成,每一个动力电池模组内部有N个单体动力电池并联连接,构成模块。放电能量与压差是衡量电池包性能的标准。在电性能测试后,部分电池包会出现放电能量不合格的问题,而单串电芯“充高放低”是导致该问题常见的原因之一,本文对该问题进行详细介绍。

 

01什么是“充高放低”?
       在电池包充放电时,为防止出现单体电芯的过充与过放,保护板或BMS会根据设定的保护电压值各串电芯进行电压保护。       在充电过程中,当电池包中存在单串的电芯率先达到电压保护上限时,保护板或BMS即切断电流,电池包结束充电,率先达到电压保护上限的那一串即为“充高”。

       同理,在放电过程中,当电池包中存在单串的电芯率先达到电压保护下限,保护板或BMS亦切断电流,电池包放电结束,率先达到电压保护下限的那一串即为“放低”。

       因此,所谓的充高放低实际是指该两种现象均发生在电池包内的同一串电芯,单串电芯的充高放低是由于该串总容量低于其他串电芯导致的,‍充高放低主要是由于单串电池总容量低导致的。

 

 

02为何单串电池总容量低会导致“充高放低”?
       电压是电池荷电状态(SOC)的外在表现之一。在正常情况下,电池的OCV大小由SOC(剩余电量)决定,所以电池的SOC与OCV息息相关, 且SOC∝OCV,SOC越大,OCV越高。       在电池PACK过程中,为了保证电池的一致性,厂家会根据电压段对电芯进行分选,保证电池组采用一致性符合标准的电芯进行成组,保证电芯电压基本一致。

       例:各串电池的的总容量为Q,单串电池性能测试前的初始容量为Q0,其初始SOC0=Q0/Q 。

       若存在单串的总容量Q’低于其它串的总容量Q,初始SOC0与其它串一致,因此其初始容量Q0’低于其他串的初始容量Q0,即:

 

 

       电池包在充电时,由于各串电池通过的电流是一致的,设为I。

       因此,在同样的时间内各串增加的容量也是一致的,设为I*t,其SOC变化如下:

 

 

       电池包在放电时,其SOC变化如下:

 

 

 

       注:保证电芯初始SOC一致是模组制作的前提,通常采用将电芯放空电,再用恒流按时的充电方法保证电芯的SOC接近一致。

 

 

03单串电池总容量低存的原因
       “充高放低”主要是由于单串电池总容量低导致的。在实际PACK生产中,单串电池总容量低主要存在以下原因。       (1)模组存在虚焊。虚焊是指电芯与极片未焊接在一起,在电性能测试过程中,该支电芯未参与充放电。导致电池包出现明显的“充高放低”。

       (2)配组容量不足。由于电池的一致性问题与PACK制程误差,配组无法保证每串电池的总容量完全一致。因此,会出现总容量较低的单串电池,在各串初始SOC差异不大的情况下,电性能测试会出现“充高放低”。

       (3)温度影响。在工作温度范围0~60℃内,温度越高,总容量发挥越大。此外,模组不同位置的电芯容量的发挥会出现一定差异,温度低的电池因容量发挥受限而出现“充高放低”问题。

       单串电池容低存的原因很多,如电芯方面(电芯的质量,如内阻、电压、容量、自放电率,一致性等)、保护板或BMS方面、电池包模组结构设计、箱体结构设计、散热系统、配档标准、环境温度、制程操作等等都有密切的关系。

 

 

 

04CDY-C锂电池充电机
       武汉中电通专注于电池测试设备研发、生产及销售,拥有电池测试维护相关的国家专利技术,为各类锂电池提供包括充放电、单芯均衡等智能测试仪器。       CDY-C锂电池充电机,可实现对动力电池整个充电过程的智能化控制,具有功率因数高、谐波小、效率高、轻便便携等特点;具备全自动、恒压、恒流、涓流充,充满自动关断,带有多种扩展通讯接口(RS232、RS485、CAN、USB)。仪器带有电压电流校准功能,可对测量值进行校准修正,保证测量精度,操作简单、易学易懂易上手。

推荐资讯

027-83318019