锂电池均衡处理技术解决

SOC 和 C/E 失配问题

锂电池均衡处理技术解决

SOC 和 C/E 失配问题,为了给设备提供足够的电压，锂电池包通常由多个电池串

联而成，但是如果电池之间的容量失配便会影响整个电池

为了给设备提供足够的电压，锂电池包通常由多个电池串联而成，但是如果电池之间的容
量失配便会影响整个电池包的容量。为此，我们需要对失配的电池进行均衡。本文讨论了
电池均衡的概念和一些注意事项。

锂电池包通常由一个或几个电池组并联，每个电池组由

3 到 4 个电池串联构成。这种组合

方式能同时满足笔记本电脑、医疗设备、测试仪器及工业应用所需的电压和功率要求。然
而，这种应用普遍的配置通常并不能发挥其最大功效，因为如果某个串联电池的容量与其
它电池不匹配将会降低整个电池包的容量。

电池容量的不匹配包括充电状态

(SOC)失配和容量/能量(C/E)失配。在两种情况下，电池

包的总容量都只能达到最弱电池的容量。在大多数情况下，引起电池失配的原因是工艺控
制和检测手段的不完善，而不是锂离子本身的化学属性变化。棱柱形锂电池

(LiIon 

prismatic cell)在生产时需要更强的机械压力，电池之间更容易产生差异。此外，锂离子
聚合物电池也会因为采用新的工艺而出现电池之间的差异。

采用电池均衡处理技术可解决

SOC 和 C/E 失配问题，从而改进串联锂电池包的性能。通

过在初始调节过程中对电池进行均衡处理可以矫正电池失配问题，此后只需在充电过程中
进行均衡即可，而

C/E 失配则必须在充、放电过程都进行均衡。尽管对于某个电池厂商而

言其产品缺陷率可能很低，但为了避免出现电池使用寿命过短的问题，我们仍然有必要提
供进一步的质量保证。

电池均衡的定义

工作电压为

6V 或以上的便携式设备采用串联电池包供电，这种情况下电池包的总电压为

各串联电池电压之和。便携式电脑的电池包通常由三、四个电池串联而成，标称电压为

 

10.8V 或 14.4V。在大多数此类应用中，单个串联电池包无法提供设备所需能量。目前最
大的电池

(如 18650)可提供 2,000mAh(

 

毫安

·小时)能量，而电脑需要 50-

60Whr(5,000-6,000mAh)的能量，因此必须给串联的每个电池并联三个电池。

电池均衡是指对串联电池包中不同的电池

(或电池组)采用差分电流。串联电池包中每个电

池的电流通常是一样的，因此必须给电池包增加额外的元件和电路来实现电池均衡。只有
当电池包中的电池是串联的，同时串联电池等于或大于三级时才会考虑电池均衡问题。当
电池包中所有电池都满足下面两个条件时，便实现了电池均衡：

1. 如果所有电池的容量相同，那么当它们的相对充电状态一样时便实现了电池均衡。SOC
通常以当前容量与额定容量的百分比来表示，因此，开路电压

(OCV)  

可 作为

SOC 的一个

衡量标准。如果一个不均衡电池包中的所有电池可以通过差分充电达到满容量

(均衡点)，

 

它们便可以进行正常的充放电而无需任何额外的调整， 通常这种调整是一次性的。用户在
使用新电池时，通常需要求对电池进行长时间充电，这个过程实际上包括一次完整的放

-充

 

电。该过程使负载最小化，并使电池充 电时间最长，降低对电池均衡电路的要求。