动力锂离子电池离散特性分析与建模

   

   

  

关键字：锂电池 电动汽车 离散特性

锂电池作为电动汽车的储能系统，安全性高，性能优异，成本低廉，是目前蓄

电池研究领域和电动汽车开发人员追求的主要目标。我国在

"十五"计划实施期间

对高功率型和高能量型锂离子电池的研究取得了实质性的进展，同时带动了高

安全性与低成本锂电池材料的研究与应用。其中锰基尖晶石、三元材料和磷酸铁

锂正极材料的研制、扩试与应用极大推动了我国电动汽车的发展，另外还有不常

见的磷酸铁锰电池等。但目前国内对较大规模动力锂离子电池的配组应用技术还

不太成熟，由于电池离散现象的存在，使得电池组的循环使用寿命偏短、性能使

用受限、安全隐患增多。

1 电池组离散现象的认识

电池组的离散现象是指同一规格型号的单体蓄电池组成电池组后，其电压、荷电

量、容量及其衰退率、内阻及其随时间变化率、寿命、温度影响、自放电率及其随时

间变化率等参数存在一定的差别。

根据国内外文献和已有的电动汽车运行数据，电池组的离散现象主要表现为电

池的内阻、电压、容量和温度的不一致。由于电池内阻，尤其是极化内阻的不一致

个别电池在充放电过程中电压变化将比较剧烈，导致整个电池组的电压变化剧

烈，影响电池组的调峰能力；由于单体电池容量存在差异，部分电池在使用过

程中会比其他电池先达到充满或放空的状态，导致这部分电池容易处于过充电

或过放电的状态，不但会缩短电池的使用寿命，还可能导致电池燃烧、爆炸等不

安全因素；由于电池工作中有放热和吸热的过程，电池的温度也会不断变化，