如今，鋰離子電池在新能源汽車(chē)、3c等領(lǐng)域的應(yīng)用逐年增長(zhǎng)，但仍然存在電池參數(shù)不一致的問(wèn)題，這也是影響電池使用壽命的關(guān)鍵因素。在近日召開(kāi)的“后補(bǔ)貼時(shí)代的動(dòng)力電池市場(chǎng)前景”論壇上，同濟(jì)大學(xué)汽車(chē)學(xué)院副院長(zhǎng)魏學(xué)哲對(duì)此進(jìn)行了分析。

動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車(chē)的核心組成部分，組成結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜。由于純電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池由幾十甚至上萬(wàn)個(gè)電池組成，單體電池?zé)o法滿足車(chē)用功率與能量需求，因此需要大量電池串、并聯(lián)組成電池組。

在魏學(xué)哲看來(lái)，電池的一致性分為三個(gè)層面的概念：一個(gè)是工況的一致性，一個(gè)是內(nèi)部狀態(tài)的一致性，一個(gè)是內(nèi)部參數(shù)的一致性。據(jù)他介紹，電池組在同樣的工作環(huán)境下，電流、溫度、換熱系統(tǒng)、電壓、SOC，電池內(nèi)部溫度等都可能影響電池的一致性，進(jìn)而對(duì)電池的整包使用造成一定的影響，如：整包功率特性受限于功率特性最差的單體；某些單體電池的提前失效導(dǎo)致整包循環(huán)壽命性能大幅下降；引起某些單體電池過(guò)充、過(guò)放，甚至熱失控等事故，降低電池包的安全性。“很多單體電池在實(shí)驗(yàn)室階段做的很好，但組成電池包以后明顯壽命要縮短很多，這實(shí)際上是壽命和狀態(tài)之間相互耦合造成的。”

魏學(xué)哲表示，對(duì)于一個(gè)串聯(lián)的電池組來(lái)說(shuō)，電路上耦合、熱耦合及壽命之間的關(guān)系是緊密相連的，在實(shí)際使用中，要基于電池組平均模型與差異模型的電池組做狀態(tài)估計(jì)，監(jiān)測(cè)電池的電壓，防止過(guò)高或過(guò)低，對(duì)實(shí)際工況下的電壓電流溫度進(jìn)行采樣，借助等效模型加辨識(shí)算法對(duì)電池的狀態(tài)進(jìn)行估計(jì)。此外，有初步研究表明，并聯(lián)電池模組內(nèi)可能存在一種反饋調(diào)節(jié)機(jī)制，使得電池模組的一致性存在收斂的傾向。

據(jù)魏學(xué)哲介紹，現(xiàn)在有很多技術(shù)參數(shù)是估計(jì)不出來(lái)的，需要用測(cè)量手段來(lái)收集信息。尤其是內(nèi)阻，本身既有擴(kuò)散的成份、也有界面上的成份，成份非常豐富，因此需要增加測(cè)量信息，再基于數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。

魏學(xué)哲表示，在應(yīng)對(duì)一致性難題方面，可以通過(guò)離線設(shè)計(jì)和在線管理兩條路徑來(lái)解決。具體來(lái)講，離線設(shè)計(jì)包括電池包設(shè)計(jì)、分選成組、熱管理三方面，在線管理包括電池狀態(tài)評(píng)估和均衡管理兩方面。針對(duì)初始參數(shù)不一致的問(wèn)題，可以通過(guò)改變電池包設(shè)計(jì)、電池分選成組等方法解決。面向工況不一致的難題，則可以通過(guò)調(diào)整電池的熱管理系統(tǒng)，進(jìn)行溫度范圍控制、溫度分布一致性來(lái)解決。面對(duì)內(nèi)部狀態(tài)不一致的問(wèn)題，要基于電池組平均模型與差異模型進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估。

對(duì)于電池包惡性循環(huán)問(wèn)題，魏學(xué)哲給出了自己的觀點(diǎn)：可以借助于被丟掉很久的均衡電路來(lái)解決，通過(guò)拉平電壓或拉平電阻，打破當(dāng)前的惡性循環(huán)，做到電池組的壽命均衡。