實(shí)測(cè)和分析發(fā)現(xiàn)鋰電池（組）衰減后的各種特征表現(xiàn)

鋰電池是非常重要和經(jīng)典的二次電池，在各個(gè)行業(yè)具有非常重要的作用，但鋰電池對(duì)使用環(huán)境和使用條件要求較高，當(dāng)環(huán)境和條件發(fā)生明顯變化時(shí)都會(huì)直接影響鋰電池的使用壽命。鋰電池在壽命終止前都會(huì)先進(jìn)入衰減階段，衰減控制得好，電池的使用壽命長(zhǎng)，否則壽命短，通過對(duì)大量鋰電池組的解剖、實(shí)際測(cè)量和分析發(fā)現(xiàn)，電池組的衰減不是漸進(jìn)式的，而是加速式的，具有各種特征：

一、單元鋰電池的衰減特征

一是容量下降。隨著使用次數(shù)的增加，實(shí)際放電容量和放電時(shí)間逐漸降低；

二是內(nèi)阻上升。內(nèi)阻上升后的典型表現(xiàn)是帶負(fù)載能力下降，電壓下降速度加快，電池發(fā)熱量上升，而發(fā)熱量上升又會(huì)反過來進(jìn)一步加劇電池的衰減。

三是漏電，存不住電。漏電的本質(zhì)是自放電率上升，發(fā)生漏電后，充電和放電期間溫度一直比較高，充滿電后，即使不帶任何負(fù)載，電壓也會(huì)緩慢下降，漏電越嚴(yán)重，電壓下降速度越快。

單元鋰電池發(fā)生明顯的衰減后，只需更換即可，方便快捷。另外，單電池通常是比較安全的，排除設(shè)計(jì)缺陷外，通常不易發(fā)生安全事故。

二、鋰電池組的衰減特征

鋰電池組發(fā)生衰減后除了具有單個(gè)鋰電池的衰減特征外還具有一些其它特征，如一致性變差，另外，相對(duì)單元鋰電池，鋰電池組還面臨一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)，那就是熱失控風(fēng)險(xiǎn)，這一點(diǎn)通常不會(huì)發(fā)生在單元鋰電池身上，只有在鋰電池組上才會(huì)發(fā)生，而且一旦發(fā)生，產(chǎn)生的后果也往往是嚴(yán)重的。

鋰電池組發(fā)生衰減后，其衰減特征會(huì)得到放大，串?dāng)?shù)越多，衰減特征的放大效應(yīng)越明顯，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過單塊鋰電池的衰減表現(xiàn)。

一是電池組的容量利用率嚴(yán)重下降。由于電池衰減的差異，一個(gè)電池組中通常是只有一兩個(gè)單位率先發(fā)生較為明顯的衰減，在沒有有效的電池均衡管理情況下，衰減電池的衰減速度會(huì)得到放大，加速電池組的衰減速度。我們知道，電池組的容量特征具有明顯的“木桶效應(yīng)”，因此一兩塊衰減電池的實(shí)際容量就代表了整個(gè)電池組的容量，而其它電池，無論是否衰減，無論容量多高都無法對(duì)外做功，無法發(fā)揮容量的價(jià)值，這種一致性問題的表現(xiàn)，使得電池組的串?dāng)?shù)越多，容量損失越嚴(yán)重，嚴(yán)重降低電池組的容量利用率。

二是內(nèi)阻增大，帶負(fù)載能力嚴(yán)重下降，SOC跳變嚴(yán)重。典型表現(xiàn)是，未帶負(fù)載時(shí)，總電壓和SOC很高，當(dāng)加上相同的電氣負(fù)載后，總電壓和SOC會(huì)急劇下降，而當(dāng)斷開電氣負(fù)載后，總電壓和SOC又急劇上升，特別是會(huì)導(dǎo)致SOC發(fā)生劇烈跳變，誤導(dǎo)用戶。如果BMS中的SOC估算策略和算法不佳，那么SOC跳變問題就會(huì)更加嚴(yán)重，導(dǎo)致用戶無所適從。這種情況，還會(huì)導(dǎo)致電池組的功率輸出嚴(yán)重不足，動(dòng)力快速下降。

三是電池組溫度上升明顯，加劇熱失控風(fēng)險(xiǎn)。電池組衰減后，其中的衰減電池在充電和放電的情況下的溫升會(huì)明顯超過其它電池，不僅進(jìn)一步加劇自身的衰減，情況嚴(yán)重的極有可能發(fā)生“熱失控”風(fēng)險(xiǎn)，并引發(fā)事故。

三、控制鋰電池組衰減的理想方案

鋰電池組快速衰減的因素非常多，最根本的原因還是電池的一致性出現(xiàn)了問題，而過充電和過放電是電池衰減的主要原因，因此，徹底解決電池組快速衰減的根本方案是解決電池組的一致性問題，基于目前電池一致性管理的技術(shù)狀況，最有效的技術(shù)方案是電池均衡技術(shù)，特別是高速、高效、實(shí)時(shí)、轉(zhuǎn)移式電池均衡技術(shù)，可喜的是，這種技術(shù)已經(jīng)研發(fā)成功，并且出自于民間非專業(yè)領(lǐng)域，關(guān)注作者頭條號(hào)可以了解更多電池均衡技術(shù)信息。