V lithium-iontové baterii, zvláště důležitá je konzistence buněk.

Začněme vysvětlení citací efektu kbelíku, aby to bylo jasnější a srozumitelnější.

Hlavním obsahem efektu kbelíku je, že množství vody, které kbelík pojme, nezávisí na nejvyšším kusu., ale na nejkratším kusu dřeva kbelíku.

Předpokládejme, že lithiová baterie je kbelík obsahující vodu, pak je lithiová baterie, která tvoří baterii, jako dřevěná deska, ze které se skládá kbelík, tedy, článek s nejhorším výkonem určuje celkový výkon celé lithiové baterie.

Proto, pokud jsou lithium-iontové baterie se špatnou konzistencí článků, výkon, jako je kapacita, životnost cyklu, a charakteristiky nabíjení a vybíjení budou do určité míry ovlivněny. Se zvyšujícím se počtem nabití a vybití používaných v lithiových bateriích, tento špatný výkon se také zvýší.

Jak se to stane? jakou to má logiku? Vysvětlíme níže:

Všichni víme, že BMS se používá k ochraně ve většině lithiových baterií. BMS má ochranu proti přebití jednoho článku a ochranu proti přebití jednoho článku, která chrání lithium-iontové články před nabíjením a vybíjením v bezpečném a spolehlivém rozsahu napětí. Když je jeden článek přebitý nebo vybitý, ovlivní životnost a dokonce způsobí bezpečnostní rizika.

Ternární lithiová baterie má jedno vybíjecí vypínací napětí 2,5V, a BMS obecně nastavuje ochranu proti přebití jednoho článku na 2,8 V. Mechanismus řízení ochrany lithiové baterie BMS spočívá v tom, že když napětí jakékoli série baterií v lithiové baterii dosáhne 2,8 V, zapne se ochrana proti nadměrnému vybití, dojde k odpojení výbojové MOS trubice nebo relé, způsobí, že se celá baterie přestane vybíjet.

Vezměte ternární lithiovou baterii 10 v sérii a 1 paralelně jako příklad.

Předpokládejme, že mezi 10ks ternárních lithiových článků, ten s nejnižší kapacitou je 2000mAh, zatímco ten druhý 9 baterie mají kapacitu 2500mAh. Když je lithiová baterie vybitá, a 10 články se vybíjejí současně, a napětí článků klesá se snižující se kapacitou.

Při vybití 2000mAh článku s nižší kapacitou, napětí článku dosáhne 2,8V, zatímco ten druhý 9 články v bateriovém bloku mají stále kapacitu 2500mAh a napětí je nad 3,0V. BMS detekuje, když má baterie sérii napětí dosahující 2,8 V, je zapnuta ochrana proti přebití, a celá baterie se přestane vybíjet.

To má za následek vybíjecí kapacitu pouze 2000 mAh pro celý akumulátor.

Efekt je podobný jako při vybíjení

Plné napětí ternárního lithiového bateriového článku je 4,2V, a BMS lithiové baterie nastavuje ochranu proti přebití na 4,25 V. Napětí bateriového článku se zvyšuje s rostoucí kapacitou.

Při plném nabití baterie s nižší kapacitou 2000mAh, napětí baterie dosahuje 4,25V, a druhý 9 články nejsou plně nabité a napětí je pod 4,1V, ale když BMS detekuje sérii napětí vyšší než 4,25V, spustí ochranu před přebitím akumulátoru, celá baterie se přestane nabíjet.

Výsledkem je, že baterie může nabíjet pouze 2000 mAh, ne 2500 mAh.

Takto působí efekt kbelíku na lithiovou baterii, to je článek s nejnižší kapacitou určuje kapacitu nabíjení a vybíjení celé lithiové baterie.

Stejný vliv špatné konzistence bateriových článků má i na životnost bateriového bloku.

Lithiový bateriový článek s nejhorší cyklickou životností v bateriové sadě určuje celkový výkon lithiové bateriové sady.

Konzistence lithiových baterií zahrnuje napětí naprázdno, kapacita, a vnitřní odpor. Ještě hlouběji, zahrnuje také hodnotu K (rychlost samovybíjení), životnost cyklu, charakteristiky nabíjení a vybíjení, atd.

Před sestavením lithiové baterie, buňky budou tříděny a sestaveny. Standard shody je obecně: rozdíl kapacity baterie je řízen uvnitř 1%; rozdíl napětí je do 3 mV; rozdíl vnitřního odporu je do 2 mΩ.

Pokud jde o hodnotu K, životnost cyklu, a charakteristiky nabíjení-vybíjení, tyto faktory konzistence je třeba kontrolovat u zdroje výrobců/továrny na baterie. Standardizace hromadné výroby jádra, automatizované ovládání, atd.