摘要

目前行業內都是通過容量、電壓等一系列參數對電池進行篩選，這種篩選過程比較復雜，而且效果具有局限性，比如：測量誤差。國內當前的測量誤差在1%左右，這種誤差完全不能滿足市場對動力電池的需求。

新能源汽車是中國一個大勢所趨的發展方向，無論是儲能還是車用電池都是非常重要的部件，其中動力電池的一致性和安全性是整個行業一直關注的焦點，而某種程度上說，一致性也影響了安全性。

在近日的論壇上，清華大學能源研究所何向明教授就《鋰離子儲能電池的一致和安全性》發表演講，介紹了一種篩選一致性的新方式。

動力電池一致性

動力電池從來都不是一整塊電池，以特斯拉為例，大約是7000-10000塊小電池通過串并聯組合，那電池的一致性就成為最重要的問題。因為每個電芯參數具有差異，其工作狀態都會存在差異，如果不加以控制，會對電池有損害并且造成安全性的問題；但控制的話，容量又不能全部發揮出來。

目前行業內都是通過容量、電壓等一系列參數對電池進行篩選，這種篩選過程比較復雜，而且效果具有局限性，比如：測量誤差。國內當前的測量誤差在1%左右，這種誤差完全不能滿足市場對動力電池的需求。

在這樣的背景下，清華大學能源研究所提出了一種新的篩選辦法：通過串聯充放電曲線對電池進行篩選。因為實際上充放電曲線本身就體現了電池的所有參數，如果參數不一樣那充放電曲線必然存在差異，相反如果電池理論上所有參數一樣，那么充放電曲線就應該完全一樣。

利用串聯充放電進行一致性篩選

所謂串聯充放電就是出廠的電池進行串聯后，進行充放電。這種篩選具有很多好處，只需要選擇一個電壓就可以進行篩選，參數比較單一，而且簡便快捷。在傳統篩選中，電流精度小于1%以下的設備非常昂貴，而串聯的電流絕對值相同，通過串聯充放電法篩選，這樣就可以避免設備的誤差。

研究團隊選取了五個典型的電池，其中兩家韓國廠商、一家日本廠商，通過比較發現，重量的誤差是國內外電池最大的差距，這種差距主要體現在注液環節，而電解液的多少必然造成影響一致性。

而對比放電情況，即放到最低電壓來看每個電池的電壓，然后靜止30分鐘來看回彈的電壓。因為一般都會用靜止來研究電池的阻抗特性，所以靜止回彈的電壓實際上是電池特性的一個很重要的因素，這幾個點也都是在所有曲線電壓當中最大的幾個點，但是這些所有的點放在一起比較就會發現對放電末端的電壓率散是比較大的，如果用放電末端的電壓來進行一直性的篩選就可以只用一個參數篩選電池一致性。

此外，對比其他曲線，研究團隊發現放電末端的電壓進行一致性的篩選時最為出色的。而用該方法對上述五款電池進行測試，可以明顯的看到日本的電池一致性各項指標都是最優秀的，而中韓在一致性上的水平差不多，均落后于日本。以韓國電池為例，通過對電池串聯篩選后，發現其電池包性能與單體電芯性能相差無幾。這也再次證明了這種篩選方法的有效性及便捷性（僅一個參數）。

結論

利用串聯充放電的方法進行一致性篩選，具有簡單、快捷和有效的特點，因為每個電池的電流是絕對相同的，所以消除了設備誤差對一致性篩選的影響。而僅用一個電壓指標評判一致性比較容易進行統計和比較。此外，由于設備電壓比較高，一般可以做到600-500伏，可以很容易把放電的電量回饋到電網中，從而節約能源。