一、不一致性分析

 （1）不一致性的定义

  锂离子电池组的不一致性是指同一规格型号的单体电池组成电池组后，其电压、容量、内阻、寿命、温度影响、自放电率等参数存在一定的差别。单体电池在制造出来后，初始性能本身存在一定差异。随着电池的使用，这些性能差异不断累积，同时由于各单体电池在电池组内的使用环境不完全相同，也导致了单体电池的不一致性逐步放大，从而加速电池性能衰减，并最终引发电池组过早失效。

 (2)不一致性的表现

 锂离子电池不一致性主要表现在两个方面：电池单体性能参数(电池容量、内阻和自放电率等)的差异和电池荷电状态(SOC)的差异。

 (3)不一致性的成因

 锂离子电池出现不一致性问题的原因很多，主要是在制造过程和使用过程中产生的。制造过程的每个环节例如配料时浆料的均匀度、涂布时面密度及表面张力的控制等都会造成单体电池性能的差异。

  二、提高电池一致性的方法

 （1）生产过程的控制

  生产过程的控制主要从原材料和生产工艺两方面进行。原材料方面尽量选取同一批次的原材料，保证原材料颗粒大小、性能的一致性。生产工艺上要对整个生产过程进行严格的调控，例如保证浆料搅拌均匀、不长时间放置，控制涂布机的走速保证涂布的厚度、均匀度，极片外观检查、称重分档，控制注液量及化成、分容、储存条件等。

 （2）配组过程的控制

  配组过程的控制主要是指对电池进行分选，电池组采用统一规格、型号的电池，并且要对电池的电压、容量、内阻等进行测定，保证电池初始性能的一致性。

 （3）使用和维护过程的控制

  对电池进行实时监控。配组时对电池进行一致性筛选，可保证在电池组使用初期的一致性。在使用过程中如果想要了解电池的一致性，就需要对电池进行实时监控。通过实时监控对极端参数电池进行及时调整或更换，能够保证电池组良性运转。

 （4）引入均衡管理系统。采用适当的均衡策略和均衡电路对电池进行智能管理。目前常见的均衡策略包括基于外电压的均衡策略、基于SOC的均衡策略和基于容量的均衡策略。而均衡电路按能量消耗方式可以分为被动均衡和主动均衡。其中主动均衡能够实现电池间的无损能量流动，是国内外研究的热点。主动均衡中常用的方法有电池旁路法、开关电容法、开关电感法、DC/DC变换法等。

 （5）对电池进行热管理。对电池进行热管理除了尽量将电池组的工作温度保持在最优的范围之内，还要尽量保证电池之间温度条件的一致，从而有效的保证各电池之间的性能一致性。采用合理的控制策略。在输出功率允许的情况下，尽量减小电池放电深度，同时，避免电池的过充电，可延长电池组的循环寿命。加强对电池组的维护。间隔一定时间对电池组进行小电流维护性充电，还要注意清洁。

  三、锂离子电池配组方法

 （1）电压配组法

  电压配组法可分为静态电压配组法和动态电压配组法。静态电压配组法又叫做空载配组法，不带负载，只考虑电池本身，测量被筛选单体电池在静置数十天后满电荷状态贮存的自放电率以及满电荷状态下不同贮存期内电池的开路电压，此方法操作最简单，但不准确。动态电压配组法考察带负载时的电压情况，但没有考虑到负载变化等因素，因此也不准确。

 （2）静态容量配组法

  在设定的条件下对电池进行充放电，由放电电流和放电时间来计算容量，按容量大小对电池进行配组。这种方法简便易行，但它只能反映电池在特定条件容量相同，不能说明电池的完整工作特性，有一定的局限性。

 （3）内阻配组法

  主要考虑单体电池的内阻，这种方法能够实现快速测量，但是因为电池的内阻会随放电过程的进行而改变，要进行内阻的准确测定有一定的难度。

 （4）多参数配组法

  同时考虑容量、内阻、电压、自放电率等多个外部条件对电池综合评定，可以分选出一致性较好的电池组。但这种方法的前提是单参数分选时要准确，同时耗时过长。

 （5）动态特性配组法

  动态特性配组法是利用电池的充放电特性曲线来分选电池进行配组。充放电曲线能够体现电池的大部分特性，利用动态特性配组法能够保证电池各种性能指标的一致性。动态特性配组法数据多，通常采用计算机程序配合实现。此外，这种方法电池的配组利用率降低，不利于电池组成本的降低。标准曲线或基准曲线的确定也是其实施过程中的难点。

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