V lítium-iónovej batérii, konzistencia buniek je obzvlášť dôležitá.

Začnime vysvetlenie citovaním efektu vedra, aby to bolo jasnejšie a ľahšie pochopiteľné.

Hlavným obsahom efektu vedra je, že množstvo vody, ktoré vedro pojme, nezávisí od najvyššieho kusu, ale na najkratšom kuse dreva vedra.

Predpokladajme, že lítiová batéria je vedro s vodou, potom je lítiová batéria, ktorá tvorí batériu, ako drevená doska, z ktorej sa skladá vedro, teda, článok s najhorším výkonom určuje celkový výkon celej lítiovej batérie.

Preto, ak sú lítium-iónové batérie so zlou konzistenciou článkov, výkon, ako je kapacita, životnosť cyklu, a charakteristiky nabíjania a vybíjania budú do určitej miery ovplyvnené. So zvyšujúcim sa počtom nabití a vybití používaných v lítiových batériách, tento slabý výkon sa tiež zvýši.

Ako sa to stane? akú to má logiku? Vysvetlíme nižšie:

Všetci vieme, že BMS sa používa na ochranu vo väčšine lítiových batérií. BMS má ochranu proti prebitiu jedného článku a ochranu proti nadmernému vybitiu jedného článku na ochranu lítium-iónových článkov pred nabíjaním a vybíjaním v rámci bezpečného a spoľahlivého rozsahu napätia. Keď je jeden článok prebitý alebo nadmerne vybitý, ovplyvní to životnosť a dokonca spôsobí bezpečnostné riziká.

Ternárna lítiová batéria má jedno vybíjacie napätie 2,5V, a BMS vo všeobecnosti nastavuje ochranu proti nadmernému vybitiu jedného článku na 2,8 V. Mechanizmus riadenia ochrany lítiovej batérie BMS spočíva v tom, že keď napätie akejkoľvek série batérií v lítiovej batérii dosiahne 2,8 V, zapne sa ochrana proti nadmernému vybitiu, výbojová MOS trubica alebo relé sa odpojí, spôsobí, že sa celá batéria prestane vybíjať.

Vezmite ternárny lítiový akumulátor 10 v sérii a 1 paralelne ako príklad.

Predpokladajme, že medzi 10 ks ternárnych lítiových batériových článkov, ten s najnižšou kapacitou je 2000mAh, kým ten druhý 9 batériové články majú kapacitu 2500mAh. Keď je lítiová batéria vybitá, a 10 bunky sa vybíjajú súčasne, a napätie článkov klesá so znižovaním kapacity.

Keď sa vybije 2000mAh článok s nižšou kapacitou, napätie článku dosiahne 2,8V, kým ten druhý 9 články v batérii majú stále kapacitu 2500mAh a napätie je nad 3,0V. BMS zistí, keď batéria dosiahne sériu napätí 2,8 V, je zapnutá ochrana proti nadmernému vybitiu, a celá batéria sa prestane vybíjať.

Výsledkom je kapacita vybíjania iba 2000 mAh pre celý akumulátor.

Účinok je podobný ako pri vybíjaní

Plné napätie ternárneho článku lítiovej batérie je 4,2V, a BMS lítiovej batérie nastavuje ochranu proti jednorazovému prebitiu na 4,25 V. Napätie článku batérie sa zvyšuje so zvyšujúcou sa kapacitou.

Keď je batéria s nižšou kapacitou 2000mAh plne nabitá, napätie batérie dosahuje 4,25V, a druhý 9 články nie sú úplne nabité a napätie je nižšie ako 4,1V, ale keď BMS zaznamená sériu napätí vyšších ako 4,25 V, spustí ochranu pred prebitím akumulátora, celá batéria sa prestane nabíjať.

Výsledkom je, že batéria môže nabíjať iba 2000 mAh, nie 2500 mAh.

Takto pôsobí efekt vedra s lítiovou batériou, to je článok s najnižšou kapacitou určuje kapacitu nabíjania a vybíjania celej lítiovej batérie.

Rovnaký vplyv zlej konzistencie batériových článkov sa prejavuje aj na životnosti batériovej jednotky.

Lítiový článok batérie s najhoršou životnosťou v batérii určuje celkový výkon lítiovej batérie.

The consistency of lithium battery packs includes open circuit voltage, kapacita, and internal resistance. More deeply, it also includes the K value (self-discharge rate), životnosť cyklu, charge and discharge characteristics, atď.

Before the lithium battery pack is assembled, the cells will be sorted and assembled. The standard of matching is generally: the battery capacity difference is controlled within 1%; the voltage difference is within 3mV; the internal resistance difference is within 2mΩ.

As for the K value, životnosť cyklu, and charge-discharge characteristics, these consistency factors need to be controlled at the source of the battery cell manufacturers/factories. Standardization of core mass production, automated control, atď.