电池组的寿命问题

我看了很多公司网址,好象没有发现哪家公司公布对电池组寿命改进的数据.希望行内的老手回答我一个入门者的疑问.

俺觉得,保护电路也好,均衡电路也好,电池组的寿命还是决定于电池的一致性.保护电路可以避免电池滥用.而均衡电路让我有所怀疑,因为约均衡的话,对性能最差的一个电池的使用就约重,从而使他更加快的损坏,可能对电池组的寿命还有损坏也难讲?

我该从哪个方面进行呢?

本人进说一下铅酸电池的问题.
首次关于“循环600次剩余60%“的说法很片面.如果是放电深度在50以下,则有可能做到,但是如果放电深度达到80%则只有300次左右.实际上对于电动自行车使用的小容量电池来说,由于极板薄品质不够稳定,实际的80%放电深度循环则只有200~250次的寿命.
对于电动自行车的实际使用来说,绝大部分用户是作为日常上下班交通工具使用,因此用了9个月的电池容量也就差不多剩到60%以下了,之后依靠维护还可以支撑几个月.
循环1300次剩余40%的说法在下还头一次听说,一般常用的评价标准是衰减到80%或者60%额定容量的循环寿命.
同等放电深度条件下胶体电池的循环寿命要高一倍,但是胶体电池的工艺做小电池比较困难,容量偏小,实际寿命也很难翻倍,因此市场接受度差,

对于电池理论循环寿命的理解必须注意放电条件,不同的应用有不同的评价标准.

任何一个电池厂也不会故意在电池组中放入一只不均衡的电池,不均衡的电池是在循环使用过程中微小不均衡得不到修正的累积而形成的,铅酸、镍氢、锂电池组均如此,三种电池的差异在于能级所决定的串联只数,只数越多不均衡出现越早,寿命越短,所以均衡管理是相当重要的.请参看本栏“再谈电池组均衡与寿命”.

关注这个问题.

若干节电池串联,总有一节是最差的,最薄弱的,或者说木桶上最短的板子.假设10节锂电池,有9节循环寿命达到800次,1节循环寿命只有500次.按照木桶原理,电池组循环寿命应该是500次而不是100次.

如果电池组循环寿命确实只有100次,肯定是某一节电池,很可能就是最差的那一节,过渡充电或者过渡放电.因此只要保护板能够控制不发生过渡充电或者过渡放电(可能会损失一部分安时数),保证电池组循环寿命达到500次应该没有问题.请各位高手讨论.

不仅仅是如此.
即使每个电芯的循环寿命都是800次,对电池组来说,循环寿命也是可能只有100次.
当自放电差异较大时,不带平衡的电路(即使保护做得非常的完善),在循环多次时,剩余容量的差异将越来越大,比如8节剩余容量为50%,1节剩余容量为70%,另1节剩余容量为30%,你可以得到结论,整个电池组的容量就只有初始容量的60%.
从我做电池组的经验来看,剩余容量的差异性对电池组的影响是最大的,而并不是单个电芯的不良所导致电池组低寿命.

若是配组实用效果会更好.

必须要明白,电池组的循环寿命与电池的一致性是直接有关的.
标准的循环寿命测试每个循环中对电池的放电深度约70%~80%,因此轻度的容量差异并不会造成电池组的循环寿命严重下降,但是如果使用中是对电池彻底100%放电,则就会造成个别电池过放电,串联个数越多,影响就越大.如果出现个别电池提前损坏,则只有更换掉这个电池,但是这种情况一般属于制造缺陷,没可能其余电池同时报废的.
即便是电动机,必要的维护和检修也是必不可少的,何况脆弱的蓄电池.
对于AGM铅酸电池来说,100%深度放电循环寿命恐怕不会超过200次,有缺陷的电池一般在前50个循环就会出问题.

这个问题确实值得讨论.

比如8节剩余容量为50%,1节剩余容量为70%,另1节剩余容量为30%.这节剩余容量为30%的电池应该能够通过电压反映出来.如果能够通过电压反映出来,逐节检测应该能够检测出来,从而不会误认为整个电池组的容量就只有初始容量的60%.如果打点儿保险系数,提前保护,只会损失一些安时数,不至于使循环寿命降低到100次,最损也能达到300次呀.

我这里考虑提高循环寿命的理念是一种比较保守的理念:无论充电还是放电,都按照最坏的一节保护.这样肯定会损失一些安时数,但是应该能够提高循环寿命.

呵呵,我现在也不能算新手啦,当然比你的经验还是要差很多,这一点我心悦诚服.还是应该像你请教.

其他各位大虾,这里不讨论配组,配组是天经地义的.配组也不能保证在循环过程中,一致性差异扩大.

在多串组合中,电池的配组是必须的,只是带有平衡电路的对配组的要求可以稍微放宽一些.
电池剩余容量的差异,有几方面会造成:
1、每个电池的自放电率不同.在日积月累下,这个差异会越来越明显.
2、电路中的管理电路有可能造成每个电芯的耗电不同.(比如象典型的TI的BQ2060的电压检测电路)
3、生产时未对电池充进相同的剩余容量,而仅仅靠电压一致进行组装.而实际上,即使电压完全相等的两个电芯,它们的剩余容量也并不一定完全相同.

多节剩余容量不同电池串联在一起会严重影响到放电效率,并不是普通的1+1=2的道理,对于剩余容量大的电池而言,剩余容量小的电池就等效于一个电阻,在不停地消耗它的能量,而后者本身就是一个累赘,所以应避免不同剩余容量的电池一起使用,建议在了解电池情况后对把电池的剩余容量放空,充满后再使用.

这些数据是哪来的啊?和我的感觉大相径庭啊.

说的不对.
你这个说法是蒙人的.这只有在容量小的电池放完电的时候是这样的(我讲的是铅酸蓄电池).在没放完电以前,不存在这种情况.

按你的理论讲,48V的铅酸蓄电池放电到43.2V,所有的电池的电压应当差不多.——你不是说好一些的电池在对差一些的电池充电吗?错啦.事实上,旧一些的电池,放到这个程度,电压的差异非常大. 通常在1.4-2.0左右.只有电压低到0V以下的才会是累赘,而且这些累赘也有好的作用:避免其它电池放电过深.

现在电动自行车和摩托车的电池,最根本的原因不在电池上,而在选型上!  为了车的自重轻,成本低,选用了小容量电池.而为了体积小,只能采用普通薄极板.如果采用厚板甚至是管状板.寿命会大大提升的.

再跟你讲一点:好质量的铅酸蓄电池能用到1500循环以上,同时剩余容量不低于40%.国外进口的牵引电池正常维护和使用下,大部分都可以达到. 同时,差的铅酸蓄电池只能用200个循环左右.比如某些厂的电摩电池.

铅酸蓄电池的种类很多,侧重点不同.各有优缺点.电动自行车电池从一开始就走了错路.如果允许尺寸做大,重量做多一些.电池的寿命会长很多.总的来讲是划算的.

至于电池均衡,最好的办法就是单充.充电时对每一个单体单独充电.这样,每块电池的性能都会达到最好.电池组也会达到最大寿命.但是成本太大.经济上不划算.

比较好的方案是:大的,多的电池配用合格的专人维护.小的坏了就扔.

看到ustc感覺好親切,
赫赫

我也是这样想的.10节锂电,并充,全部充满.串放,最低电池低于3V保护.暂时不考虑经济因素.

请其他大虾继续参与讨论,看看有什么漏洞.

我不太明白平衡的概念,平衡是充电均衡还是放电均衡.充电均衡每一节电池都充满就可以了.放电均衡则要求在放电过程中,当某一节电池电量不足时,其他电池将多余的电量补充给电量不足的电池.这一节电量不足的电池是随机的,因此实现放电均衡每一节电池都必须背一个变压器.见过这种原理的充电器,没见过这种原理的放电均衡器.好像这种原理成本比较高.

"这一节电量不足的电池是随机的"
这种说法并不全面.
抛开品质缺陷(次品问题),在特定的使用条件下,先出问题的电池安装位置总是相对固定的.
或者是由于接线影响,或者是由于温度有差异,电池的均衡状态总是会逐渐拉开的.对于电动车辆的使用条件来说则最具变化性.
解决问题的难点在于电池组实际投入使用之前很难预测到实用条件对于电池均衡性的影响到底有多大,数量、位置都很难确定.
   一般情况下10个电池中会有1~2只电池最快出现劣化,也就是说电池组中一直只有这个比例的电池需要额外的均衡器,因此为每一只电池配置均衡器必然是存在过剩的浪费和投入.
   因此,也许设计更经济合理的功率切换电路(对均衡器的服务对象自动转换)才是最经济合理的做法.