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电芯筛选

解决此问题的第一种方法应该是尽可能避免通过单元格选择。电池应由匹配的电池构成,最好是同一批生产。可以使用测试将细胞分类并选择具有更严格的公差范围的组,以最大程度地减少组内的变异性。



大单元与小单元

牵引力和其他高功率电池应用所需的高能量存储容量可以通过使用大型高容量电池或并联连接大量小电池以提供与较大电池相同的容量来提供。在两种情况下,必须串联连接大电池或小电池的并联块,以提供所需的高电池电压。


使用大型电池将电池之间的互连保持在最低限度,从而可以简化监视和控制电子设备并降低组装成本。直到电动汽车占领了运输市场的很大一部分之前,它们所需的大型电池将继续以相对较少的数量制造,通常采用半自动或手动生产方法,从而导致高成本,广泛的工艺可变性以及随之而来的广泛性能宽容差。当电池以串联方式使用时,电池平衡对于均衡由这些制造差异引起的电池应力至关重要,以避免电池过早失效。

安全

大容量电池还存在安全问题。通常在电动汽车应用中使用的单个200 AmpHour锂钴电池可存储2,664,000焦耳的能量。如果电池在事故中发生故障,短路或损坏,该能量会突然释放,通常会导致爆炸和剧烈起火,在电池行业中被人们委婉地称为“事件”。当电池组中发生此类事件时,由电池故障引起的火灾和压力损坏很可能会导致相邻电池以类似的方式发生故障,最终影响电池组中的所有电池而造成灾难性后果。


·使用并联连接的小型电池以提供与大型电池相同的电压和容量,这会导致更多的互连,更大的组装成本以及可能更复杂的控制电子设备。然而,小型,圆柱形2或3Ah电池,例如消费类电子应用中使用的行业标准18650,可以在更好地控制的生产设施中以每年数亿的体积生产,而无需人工干预高度自动化的设备。好处是单位成本因此非常低,可靠性更高。当在并行块中连接大量单元时,该块的性能将趋向于组成单元的过程平均值,而自平衡效果将趋于将其保持在那里。并联模块仍需要串联以提供更高的电池电压,但是串联链中模块的容差范围将小于替代大容量电池的容差范围,从而使电池平衡功能的工作量减少去做。

安全

在安全方面,可靠性更高的低容量电池发生故障的可能性要小得多,如果确实发生故障,则任何电池释放的存储能量仅为200Ah电池释放的能量的百分之一。这种较低的能量释放更容易控制,并且大大减少或消除了事件传播通过包装的可能性。这也许是使用低容量电池设计的最重要优势。



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