浅析新能源汽车动力电池不一致性

修玲玲

（辽宁省交通高等专科学校，辽宁 沈阳 110122）

近年来，新能源汽车的市场保有量逐年上升，而动力电池的容量和性能是车主购买新能源汽车考虑的关键，因为同样体积和重量情况下,动力电池包容量越大,可以实现的续驶里程就越长[1]，但由于单体电池的不一致性，往往动力电池包的容量会受到很大限制。

一、新能源汽车动力电池的不一致性

动力电池包是由多块单体电池通过并联和串联的方式组成的，各个单体电池的性能存在不一致性，于是在新能源汽车充电过程中，电池管理系统BMS 会检测单体电池的充电状态，只要电池包中的一个单体电池达到充电上限，系统会自动切断对车辆的充电，而在此时，其他电池单体的电量并没有充满，整个电池包的电量取决于这个最快达到充电上限的单体电池。在放电过程中，只要一块单体电池达到放电下限，整个电池包也不再继续放电，而此时其他单体电池的电量也没有充分利用，周而复始，动力电池包的性能受到限制，整车的续航里程也会缩短很多。

二、引起动力电池不一致性的原因

（一）制造原因导致的不一致性

动力电池单体是由正极板、负极板、隔膜和电解液组成，不同类型的动力电池，正极板和负极板上的物质是不一样的，比如磷酸铁锂电池，正极板的物质是磷酸铁锂离子化合物，负极板的物质是石墨化磷。所以在单体电池的制造过程中，由于材料不同、制造时间不同、制造温度不同和制造工艺不同等，单体电池的性能一定是不同的。

（二）储存原因导致的不一致性

动力电池生产出来不都会立即装车使用，可能需要储存，储存的动力电池各单体电池会有自放电的情况，由于储存环境温度的影响，加之单体电池生产出来就有差别，每个单体电池自放电率也会不同，从而导致单体电池的不一致性比制造出来还会加剧一些。

（三）使用原因导致的不一致性

工作温度对动力电池的使用性能有很大的影响，新能源汽车在工作过程中，动力电池箱体内部的温度是不一致的。尽管动力电池内箱体有通风措施，而且电池管理系统BMS 也会实时检测电池的温度，但做不到动力电池箱体内的各个位置温度一致，所以保证不了每个单体电池的工作温度一致，所以单体电池的化学反应的速率不同，更加加剧了各个单体电池性能的不一致性。

充电习惯会对动力电池的使用性能有很大的影响。新能源汽车的充电，应该严格按照充电说明，把控充电时间，如果对动力电池过度充电，会导致单体电池正、副极板的活性物质发生化学反应、甚至结构发生改变，单体电池的化学反应的强度不同，对性能的影响也是不确定的，也就更加加大了单体电池之间的不一致性。

三、目前动力电池不一致性的应对措施

目前，动力电池生产厂家对电池不一致性的应对措施主要有两种，一种是根据电池的某个参数或多个参数（电压、荷电状态SOC 等）对电池进行分类选择，将参数相近的单体电池进行组装，形成电池组或电池包，这样可以保证同一个新能源汽车所用的电池包的单体电池的性能比较统一，所存在的不一致性尽量最小。

另外一种方法是在新能源汽车上配有均衡管理电路，一般均衡管理电路模块组装在电池管理系统BMS 中，用于在新能源汽车充放电过程中对动力电池进行均衡管理。均衡管理电路模块可以做到当新能源汽车在使用中、动力电池放电时，当某一个单体电池达到放电下限时，均衡电路开启，使组内能量最高的单体电池向此单体电池充电，这样可使得新能源汽车继续放电，不一致性得到改善。均衡技术有多种均衡策略，均衡技术被认为是目前解决动力电池不一致性的有效措施。[2]

四、减小动力电池不一致性的对策建议

为了减小动力电池的不一致性，笔者认为还可以从以下几方面入手：

（一）提升制造技术和检测技术

为了减小动力电池的不一致性，一定要提高动力电池生产的各个环节的技术，同时提升动力电池生产各个环节的检测技术，在各个环节就将不合格的剔除掉，从源头上减小不一致性。

（二）提升新能源汽车动力电池箱体内部的温度控制

温度对动力电池性能的影响非常大，新能源汽车动力电池箱体内部各个位置的温度应尽量一致，这样保证动力电池单体在基本相同的温度下工作，可以减小动力电池的不一致性。

（三）开发应用电池修复系统

已经面临更换的新能源汽车的动力电池包，可能电池包内部的大部分单体电池并没有达到使用寿命，甚至还有很大的能量释放率，如果将其更换，会增加新能源车主的成本，而且也不环保，所以业界可以研究开发电池修复装置，将这样的电池包进行修复，以延长电池包的能量利用率。

五、结束语

动力电池的不一致性影响了动力电池的能量输出、缩短了新能源汽车的续驶里程。减小动力电池的不一致性是提升新能源汽车续驶里程的一个很重要的方面，有利于新能源汽车的发展和普及。