问：我必须如何平衡包装？
一个。包装必须保持平衡，因为包装变得不平衡。

但是，这到底有多快，什么是什么导致失衡？

从导致电池中电池不平衡的因素开始，然后我们可以继续锻炼电池组平衡的速度。

包装中细胞不平衡的第一个原因是细胞的库仑效率。库仑效率可以定义为本讨论的电荷效率，对于锂离子细胞通常约为99％。并非所有细胞都平等地创建，即使在同一批次的单元格中也是如此。电荷效率因细胞而异，也会随细胞温度而变化。

第二个原因是细胞具有自我放电速率，我们可以将其电视描述为内部自由度抗性。这种自由度耐药性会随着时间的流逝而降低细胞SOC，并且随细胞温度和细胞的SOC而变化。SOC或温度越高，自我放电率越高。

跨包装的温度变化会导致上面的一个和两个原因放大。并非所有电池都在电池组中的温度相同。有些可能位于中心，因此周围有温暖的细胞，以增加其环境温度。一些单元也可能接近负载或产生热量的充电器。为了激怒问题，产生热量的被动平衡电阻会导致附近的细胞失衡。当前的感官电阻会导致相同的温度梯度问题。

然后，我们将锂消耗在侧面反应（例如固体电解质截图（SEI）层的生长）中，这是不可逆转的容量损失，发生在细胞的生命中。由于必须形成新的SEI层时，由于散热/电荷期间的体积变化（最高10％）引起的应变可能会导致消耗锂的颗粒的破裂。

我们可以在保护电路的泄漏电流中汇总列表。在MI的一些小型保护电路中，最多可达50µA。

不影响我们定义的细胞平衡的事物是细胞容量和内部细胞阻力。我将保留为什么这是另一篇文章。

了解这些细胞变化因素，让我们弄清楚电池可能会如何平衡。模拟不是每个问题的解决方案，但是该死的是这样的计算。

我编写了一些代码，该代码在4S电池中采用了三星单元的型号。将以下随机值输入到方程式中。

• 将随机库仑效率设置为99.7％，至99.9％。
• 将40UA的随机电池保护电路泄漏电流设置为50UA，从MIPCM-4SXP7A数据表中获取的值。
• 设置随机的自放电阻力。这种阻力随温度和SOC的变化而变化。
• 将电池的随机温度设置在20.5°C和24.5°C之间

每次充电阶段后，五十个电池组以1C的速度在1C时通过五十个循环在25％至100％的SOC之间循环。

为了使模拟与我们库存的保护电路有关，我从MIPCM-4SXP7A中使用了每个单元格的过电压保护参数，以及简单的CCCV 16.8V充电器。这将使我们能够看到没有单个细胞SOC计算的简单保护电路如何允许单个单元格过度充电，因为包装具有越来越多的SOC水平。

图1 50个周期后的SOC传播百分比为3.971716

从上面的直方图中可以看出，几乎4％的SOC差异发生。

这种SOC的传播对电池组意味着什么？SOC的传播等同于降低电池的可用容量，最低的容量电池限制了可用的能量。在模拟的50个电池中，仅仅因为没有细胞平衡，有些人损失了近4％的容量。由于电池的循环循环，添加正常的降解过程，又损失了约4％。上面的直方图还表明，某些单元格过度充电，正态分布将表明多达一半。过度充电的细胞将更快地降解并增加SOC扩散，这是没有模拟的。

回到一个问题，即必须迅速平衡包装。2.5a细胞模拟中的SOC差异为4％，在细胞容量差上为100mA，超过50个周期，即每个周期2mA。如果我们使用简单的保护电路并最高平衡，那么所有平衡都将在电荷的恒定电压阶段发生。如果我们假设在充电的简历阶段花费了1小时，则可以快速看到此4S 2.5AH电池至少需要2mA平衡电流。如果电池在简历上的时间更少，则需要增加余额电流。

细胞平衡对于电池的寿命很重要吗？是的。
细胞平衡对于最大化电池能量至关重要吗？是的。
您应该在每个电池设计中都包括电池平衡吗？是的。
您需要多少单元电流才能平衡细胞平衡？这取决于电池设计，电池模型，电池容量，细胞化学，用法模式，包装上的温度梯度以及保护电路本身。
有一个简单的公式吗？不。

一如既往，感谢您的阅读。

罗伯特·霍恩（Robert Hoehne）