Na bateria de íon de lítio, a consistência das células é particularmente importante.

Vamos começar a explicação citando o efeito balde, para torná-lo mais claro e fácil de ser entendido.

O conteúdo central do efeito balde é que a quantidade de água que um balde pode conter não depende da peça mais alta., mas no pedaço de madeira mais curto do balde.

Vamos supor que uma bateria de lítio seja um balde contendo água, então a célula da bateria de lítio que compõe a bateria é como a placa de madeira que compõe o balde, por isso, a célula com o pior desempenho determina o desempenho geral de toda a bateria de lítio.

Portanto, se a bateria de íon de lítio tiver baixa consistência de célula, desempenho como capacidade, ciclo de vida, e as características de carga-descarga serão afetadas até certo ponto. À medida que o número de cargas e descargas usadas nas baterias de lítio aumenta, esse fraco desempenho também aumentará.

Como isso acontece? Qual é a lógica disso? Vamos explicar abaixo:

Todos sabemos que o BMS é usado para proteção na maioria das baterias de lítio. O BMS possui proteção contra sobrecarga e descarga excessiva de célula única para proteger as células de íons de lítio contra carga e descarga dentro de uma faixa de tensão segura e confiável. Quando a única célula está sobrecarregada ou descarregada demais, isso afetará a vida útil do desempenho e até causará riscos à segurança.

A bateria ternária de lítio possui uma tensão de corte de descarga única de 2,5 V, e o BMS geralmente define a proteção contra descarga excessiva de célula única para 2,8V. O mecanismo de gerenciamento de proteção da bateria de lítio BMS é que quando a tensão de qualquer série de baterias na bateria de lítio atinge 2,8V, a proteção contra descarga excessiva será ativada, o tubo ou relé MOS de descarga será desconectado, fazendo com que toda a bateria pare de descarregar.

Pegue uma bateria ternária de lítio de 10 em série e 1 em paralelo como exemplo.

Suponha que entre as 10 células ternárias de bateria de lítio, aquele com menor capacidade é 2000mAh, enquanto o outro 9 as células da bateria têm capacidade de 2500mAh. Quando a bateria de lítio está descarregada, o 10 as células estão descarregando ao mesmo tempo, e a voltagem das células diminui à medida que a capacidade diminui.

Quando a célula de 2000mAh com menor capacidade é descarregada, a tensão da célula atingirá 2,8V, enquanto o outro 9 as células da bateria ainda têm capacidade de 2500mAh e a tensão está acima de 3,0V. O BMS detectará quando a bateria tiver uma série de tensões atingindo 2,8V, a proteção contra descarga excessiva está ativada, e toda a bateria para de descarregar.

Isso resulta em uma capacidade de descarga de apenas 2.000mAh para toda a bateria.

O efeito é semelhante ao da descarga

A tensão total da célula ternária da bateria de lítio é 4,2V, e o BMS da bateria de lítio define a proteção contra sobrecarga única em 4,25 V. A tensão da célula da bateria aumenta com o aumento da capacidade.

Quando uma bateria com capacidade inferior de 2.000mAh está totalmente carregada, a tensão da bateria atinge 4,25V, e o outro 9 as células não estão totalmente carregadas e a tensão está abaixo de 4,1V, mas quando o BMS detecta uma série de tensões superiores a 4,25V, ele inicia a proteção contra sobrecarga da bateria, toda a bateria para de carregar.

Isso resulta em que a bateria só pode carregar 2.000mAh, não 2500mAh.

É assim que o efeito balde afeta a bateria de lítio, essa é a célula com a capacidade mais baixa determina a capacidade de carga e a capacidade de descarga de toda a bateria de lítio.

A mesma influência da má consistência das células da bateria acontece no ciclo de vida da bateria.

A célula da bateria de lítio com o pior ciclo de vida da bateria determina o desempenho geral da bateria de lítio.

A consistência das baterias de lítio inclui tensão de circuito aberto, capacidade, e resistência interna. Mais profundamente, também inclui o valor K (taxa de autodescarga), ciclo de vida, características de carga e descarga, etc..

Antes de a bateria de lítio ser montada, as células serão classificadas e montadas. O padrão de correspondência é geralmente: a diferença de capacidade da bateria é controlada dentro 1%; a diferença de tensão está dentro de 3mV; a diferença de resistência interna está dentro de 2mΩ.

Quanto ao valor K, ciclo de vida, e características de carga-descarga, esses fatores de consistência precisam ser controlados na fonte dos fabricantes/fábricas de células de bateria. Padronização da produção em massa central, controle automatizado, etc..