新能源汽車(chē)的磷酸鐵鋰離子電池包通常由許多個(gè)電芯所組成考察電芯有兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)：一個(gè)是電芯容量，可以看作一個(gè)碗的容量，一個(gè)是電芯荷電狀態(tài)(即俗稱(chēng)的剩余電量，以下簡(jiǎn)稱(chēng)SOC)可以看作碗里盛水的含量例如，50mL的碗里盛了25mL的水時(shí)此時(shí)的SOC就是50%,磷酸鐵鋰離子電池包下線(xiàn)出廠(chǎng)時(shí)所有電芯的容量和SOC基本一致，只有在這種狀態(tài)下所有電芯才能同步充滿(mǎn)和放空步調(diào)整齊，一致性好，一般存儲(chǔ)或出廠(chǎng)的SOC保持在10～20%左右。

磷酸鐵鋰離子電池儲(chǔ)存或出廠(chǎng)時(shí)，SOC在10%～20%左右

但隨著使用年限和充電次數(shù)的新增，磷酸鐵鋰離子電池內(nèi)部不可防止地出現(xiàn)變化每個(gè)電芯的容量或者SOC都會(huì)出現(xiàn)參差不齊的現(xiàn)象，根據(jù)木桶原理，一個(gè)平放的木桶它能裝的水量是由

短板，決定的磷酸鐵鋰離子電池包的容量也是如此。

木桶短板效應(yīng)示意

所有電芯都是同步充放電的在電芯容量或SOC不一致的情況下，只要有一個(gè)電芯充滿(mǎn)或放空其他電芯便不能再繼續(xù)充放電，因?yàn)榧偃缋^續(xù)充放電會(huì)導(dǎo)致容量偏小的電芯出現(xiàn)過(guò)充過(guò)放現(xiàn)象，輕則導(dǎo)致電芯內(nèi)部鋰離子變?yōu)殇噯钨|(zhì)析出導(dǎo)致電芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞，降低磷酸鐵鋰離子電池包的壽命，重則可能引發(fā)電芯起火等危險(xiǎn)事件，因此那顆小容量或SOC的電芯相當(dāng)于磷酸鐵鋰離子電池內(nèi)部的短木板,它導(dǎo)致了磷酸鐵鋰離子電池包內(nèi)存儲(chǔ)的總能量減少縮短了可用的續(xù)航里程這就是磷酸鐵鋰離子電池包內(nèi)部的木桶原理。

磷酸鐵鋰離子電池充電截止(容量小電芯充滿(mǎn)就自動(dòng)保護(hù))

電芯間出現(xiàn)差異的原因是什么？

俗話(huà)說(shuō)，想治病先診斷搞清病因很重要電芯間的差異一般有三種：

SOC一致，容量不一致

這種狀態(tài)就類(lèi)似碗的邊緣有了缺口原本能裝50ml水，但現(xiàn)在只能裝40ml,否則就會(huì)從缺口漏出來(lái)此時(shí)，容量小的先充滿(mǎn)和放空是整個(gè)磷酸鐵鋰離子電池包容量的瓶頸以下圖為例，充電前三節(jié)容量不同的電芯它們都處于50%,SOC即當(dāng)前電量都是滿(mǎn)電電量的一半，所以磷酸鐵鋰離子電池裝配Pack滿(mǎn)足一個(gè)條件，容量一致性，不同容量電芯不能混合使用。

磷酸鐵鋰離子電池SOC一致，但容量不一致

在充入相同的電量后，容量小的電芯達(dá)到滿(mǎn)充狀態(tài)，這時(shí)無(wú)法對(duì)電芯繼續(xù)進(jìn)行充電，因?yàn)榧偃缋^續(xù)充，滿(mǎn)充電芯將會(huì)過(guò)充電長(zhǎng)期過(guò)充甚至?xí)?dǎo)致電芯起火等危險(xiǎn)事件。

容量不一致磷酸鐵鋰離子電池,充電狀態(tài)

對(duì)這些電芯進(jìn)行放電時(shí)，容量小的電芯同樣首先達(dá)到放空狀態(tài)，此時(shí)無(wú)法繼續(xù)放電因?yàn)槿缋^續(xù)放電，已放空的電芯將會(huì)過(guò)放電長(zhǎng)期過(guò)放會(huì)導(dǎo)致電芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞發(fā)生危險(xiǎn)。