În pachetul de baterii litiu-ion, consistenta celulelor este deosebit de importanta.

Să începem explicația citând efectul de găleată, pentru a fi mai clar și mai ușor de înțeles.

Conținutul de bază al efectului de găleată este că cantitatea de apă pe care o poate conține o găleată nu depinde de cea mai înaltă bucată., dar pe cea mai scurtă bucată de lemn a găleții.

Să presupunem că un pachet de baterii cu litiu este o găleată care conține apă, atunci celula bateriei cu litiu care alcătuiește acumulatorul este ca placa de lemn care alcătuiește găleata, astfel, celula cu cea mai slabă performanță determină performanța generală a întregului pachet de baterii cu litiu.

Prin urmare, dacă bateria litiu-ion are o consistență slabă a celulei, performanță, cum ar fi capacitatea, ciclu de viață, iar caracteristicile de încărcare-descărcare vor fi afectate într-o anumită măsură. Pe măsură ce numărul de încărcări și descărcări utilizate în bateriile cu litiu crește, această performanță slabă va crește și ea.

Cum se întâmplă? Care este logica? Să explicăm mai jos:

Știm cu toții că BMS este folosit pentru protecție în majoritatea pachetelor de baterii cu litiu. BMS are protecție cu o singură celulă la supraîncărcare și supradescărcare cu o singură celulă pentru a proteja celulele cu litiu-ion de încărcare și descărcare într-un interval de tensiune sigur și fiabil. Când celula unică este supraîncărcată sau supradescărcată, va afecta durata de viață și chiar va cauza pericole de siguranță.

Bateria ternară cu litiu are o singură tensiune de întrerupere de descărcare de 2,5 V, iar BMS setează în general protecția la supradescărcare cu o singură celulă la 2,8 V. Mecanismul de gestionare a protecției bateriei cu litiu BMS este că atunci când tensiunea oricărei serii de baterii din pachetul de baterii cu litiu ajunge la 2,8V, protecția la supradescărcare va fi activată, tubul sau releul MOS de descărcare va fi deconectat, ceea ce face ca întregul acumulator să nu se mai descarce.

Luați un pachet de baterii cu litiu ternar de 10 în serie şi 1 în paralel ca exemplu.

Să presupunem că printre cele 10 bucăți baterii ternare cu litiu, cel cu cea mai mică capacitate este de 2000mAh, în timp ce celălalt 9 celulele bateriei au o capacitate de 2500mAh. Când acumulatorul cu litiu este descărcat, cel 10 celulele se descarcă în același timp, iar tensiunea celulelor scade pe măsură ce capacitatea scade.

Când celula de 2000 mAh cu capacitatea mai mică este descărcată, tensiunea celulei va ajunge la 2,8V, în timp ce celălalt 9 celulele din acumulatorul au încă o capacitate de 2500mAh și tensiunea este peste 3,0V. BMS va detecta când acumulatorul are o serie de tensiuni care ajung la 2,8 V, protecția la supradescărcare este activată, iar întregul acumulator nu se mai descarcă.

Acest lucru are ca rezultat o capacitate de descărcare de numai 2000 mAh pentru întregul pachet de baterii.

Efectul este similar cu cel din timpul descărcării

Tensiunea maximă a celulei bateriei ternare cu litiu este de 4,2 V, iar BMS-ul pachetului de baterii cu litiu setează protecția la supraîncărcare unică la 4,25 V. Tensiunea celulei bateriei crește odată cu creșterea capacității.

Când o baterie cu o capacitate mai mică de 2000mAh este încărcată complet, tensiunea bateriei ajunge la 4,25V, iar celălalt 9 celulele nu sunt complet încărcate și tensiunea este sub 4,1 V, dar când BMS detectează o serie de tensiuni mai mari de 4,25V, pornește protecția la supraîncărcare a acumulatorului, întregul acumulator se oprește din încărcare.

Astfel, acumulatorul poate încărca doar 2000 mAh, nu 2500mAh.

Acesta este modul în care efectul de găleată face acumulatorului cu litiu, adică celula cu cea mai mică capacitate determină capacitatea de încărcare și capacitatea de descărcare a întregului pachet de baterii cu litiu.

Aceeași influență a consistenței slabe a celulelor bateriei se întâmplă și cu durata de viață a acumulatorului.

Celula bateriei cu litiu cu cea mai slabă durată de viață a acumulatorului determină performanța generală a acumulatorului cu litiu.

Consistența pachetelor de baterii cu litiu include tensiunea în circuit deschis, capacitate, si rezistenta interna. Mai profund, include și valoarea K (rata de autodescărcare), ciclu de viață, caracteristicile de încărcare și descărcare, etc.

Înainte de asamblarea acumulatorului cu litiu, celulele vor fi sortate și asamblate. Standardul de potrivire este în general: diferența de capacitate a bateriei este controlată în interior 1%; diferența de tensiune este de 3mV; diferența de rezistență internă este de 2mΩ.

În ceea ce privește valoarea K, ciclu de viață, și caracteristicile de încărcare-descărcare, acești factori de consistență trebuie controlați la sursa producătorilor/fabricilor de celule de baterie. Standardizarea producției de masă de bază, control automatizat, etc.