ความไม่สม่ำเสมอของเซลล์แบตเตอรี่และสาเหตุ

Sep 07, 2024 ฝากข้อความ

ความไม่สม่ำเสมอของเซลล์เป็นปัญหาทั่วไปของชุดแบตเตอรี่ ซึ่งส่วนใหญ่หมายถึงความแตกต่างในพารามิเตอร์ประสิทธิภาพของแต่ละเซลล์ในชุดแบตเตอรี่ เช่น ความจุ แรงดันไฟฟ้า ความต้านทานภายใน SOC เป็นต้น ความแตกต่างนี้อาจเกิดจากปัญหาในกระบวนการผลิตเซลล์ ความแตกต่างของวัสดุ หรือการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมระหว่างการใช้งาน อันตรายจากชุดแบตเตอรี่ที่ไม่สม่ำเสมอ ได้แก่ ความจุที่ลดลง อัตราความล้มเหลวของระบบที่เพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพที่ลดลง และอายุการใช้งานที่สั้นลง

ตัวอย่างเช่น ความไม่สม่ำเสมอของเซลล์คือเซลล์บางเซลล์ในชุดแบตเตอรี่นั้นเก่า อ่อนแอ ป่วย และใช้งานไม่ได้ ในขณะที่เซลล์อื่นๆ ยังอายุน้อยและแข็งแรง เมื่อทำการคายประจุ เซลล์เก่า อ่อนแอ ป่วย และใช้งานไม่ได้จะถูกคายประจุก่อน และไม่สามารถคายประจุต่อไปได้ มิฉะนั้น เซลล์เหล่านั้นจะถูกคายประจุมากเกินไปและลดกิจกรรมทางเคมี ชุดแบตเตอรี่ทั้งหมดจะต้องหยุดการคายประจุและรอการชาร์จ เมื่อชาร์จ เซลล์ที่มีความจุต่ำจะถูกชาร์จเต็มก่อน หากชาร์จต่อไป อาจมีความเสี่ยงที่จะชาร์จแบตเตอรี่มากเกินไป ในขณะที่เซลล์อื่นๆ ที่มีความจุสูงจะไม่ชาร์จเต็ม

1

2

นอกจากความไม่สม่ำเสมอของความจุและแรงดันไฟแล้ว ยังมีความไม่สม่ำเสมอของความต้านทานอีกด้วย เซลล์ที่มีความต้านทานภายในสูงจะสร้างความร้อนมากขึ้น ซึ่งนำไปสู่ความร้อนสูงเกินไปของแบตเตอรี่ ความร้อนสูงเกินไปจะเร่งการเสื่อมสภาพของเซลล์ในวงจรอุบาทว์ แบตเตอรี่ที่ถอดประกอบแล้วที่ได้รับการปรับปรุงใหม่เป็นอันตรายมากกว่าเนื่องจากเซลล์มีความแตกต่างกันมากขึ้น ดังนั้นอายุการใช้งานแบตเตอรี่จึงสั้นลง ความปลอดภัยลดลง และอายุการใช้งานก็สั้นลงเช่นกัน

สาเหตุของความไม่สม่ำเสมอของเซลล์:

1. ผลิตในระหว่างกระบวนการผลิต หลังจากกระบวนการต่างๆ เช่น การแบ่งชุด การเคลือบ การรีด การม้วน การประกอบ การฉีด และการแบ่งกำลังการผลิต ข้อผิดพลาดสะสมในแต่ละกระบวนการจะเกิดขึ้น ควรเลือกเซลล์จากชุดเดียวกัน แยกประเภทและคัดกรอง จากนั้นรวมเซลล์ที่คล้ายกันเข้าด้วยกัน

2. เกิดขึ้นระหว่างการใช้งาน เนื่องจากเซลล์แบตเตอรี่แต่ละเซลล์อยู่ในตำแหน่งที่แตกต่างกันในชุดแบตเตอรี่ สภาพแวดล้อมของเซลล์ตรงกลางและขอบจะแตกต่างกันอย่างแน่นอน ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิจะแตกต่างกันเล็กน้อย หลังจากสะสมเป็นเวลานาน ความไม่สม่ำเสมอของเซลล์จะเกิดขึ้น

เพื่อแก้ไขความไม่สอดคล้องกัน จำเป็นต้องมี BMS เพื่อปรับสมดุลเซลล์แบตเตอรี่อย่างแข็งขันหรือแบบพาสซีฟ รวมไปถึงระบบการจัดการความร้อนที่ดี