新能源汽车动力电池 PACK一致性控制措施

新能源汽车动力电池 PACK一致性控制措施

王正春

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摘要：随着我国“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念对于绿色发展理念的重视程度提高，以及可持续发展战略的不断深化，新能源汽车在我国当前的汽车市场当中具备了越来越大的竞争力和越来越光明的发展前景。尤其是在企业不断解决电池续航问题、电池性能问题、动力问题等等一系列固有弊端之后，其发展趋势也呈现出更深、更广的特点。本文就探讨了新能源汽车动力电池PACK一致性的控制措施及其相关问题，以供参考。

关键词：新能源汽车；动力电池PACK；质量控制；一致性

新能源汽车动力电池PACK的一致性，主要是指电池组在生产制造和使用过程当中的重要参数保持一致，只有保持一致性，才能够发挥其拥有的性能和价值，可以更好地为新能源汽车提供动力，更好地促进新能源汽车产业的发展。而基于动力电池PACK一致性的相关研究和探讨工作，又有利于深化相关从业人员的认知，帮助他们认识到更多的作用机制，从而更好地把握保持动力电池PACK一致性的方式方法和具体模式[1]。同时作为提高其质量水平的重要工作，还有利于提高其市场竞争力和市场地位，获得更高的经济效益，是适应了我国当前经济高质量发展阶段和可持续发展战略的要求和特点的，因此这项课题具有极高的研究价值。

1新能源汽车动力电池PACK的一致性与不一致性

1.1新能源汽车动力电池PACK

PACK指新能源汽车的电池包，给整车运行提供“能量”，一般来说，电动汽车动力电池PACK由以下几个部分构成：动力电池模块系统、结构系统、热管理系统、BMS。BMS可以看作是电池的“大脑”，由CMU和BMU组成。

1.2新能源汽车动力电池PACK的一致性与不一致性

新能源汽车动力电池PACK的一致性主要是指电池组中的重要参数保持趋同性，在同一相对概念下保持参数的一致性。相对应的，电池的不一致性是指同批次、同规格、同型号的电池在电压、容量、内阻以及自放电率等特征参数上所表现出的差异性。

2新能源动力电池PACK不一致性带来的危害

经电池通过串并联组合的动力电池包使用寿命调查中，发现整包的使用寿命仅为其单体电池的75%左右，使用寿命大大衰减。同时，不一致性的出现将会导致电池PACK在汽车的运行使用过程中的单体电池或模组出现温度分布不均匀、动力电池组各部分电芯直流内阻不一致等情况，从而加剧降低了新能源汽车动力电池组的使用寿命，使汽车行驶过程中的电源动力稳定性降低，也增加了动力电池的危险因素[2]。

3新能源汽车动力电池PACK一致性控制措施的研究意义

3.1 深化相关从业人员的认知，明确更多的新能源汽车动力电池PACK一致性控制的作用机制，探寻发展新模式

对于新能源汽车动力电池PACK一致性的控制措施进行研究，直接明确了研究的目的，也就是通过研究发现更加科学有效的控制措施及相关的管理模式、生产模式，从而使得新能源汽车动力电池PACK在实际生产活动中提高一致性，利于提高其质量水平。这项研究使得他们在形成自我认知体系的同时，探索出更多新的、有效的发展模式从而作用于实践，使得形容原动力电池PACK体现出更大的生产价值和实际效益。

3.2 优化新能源汽车动力电池PACK一致性控制的管理水平，为生产活动营造良性稳定的工作环境，利于提高质量水平和市场竞争力，增加经济效益

当前，我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要同发展的不平衡不充分之间的矛盾，这在指明了整体政治政策的宏观推进方向之外，也由国家上层建筑的具体情况为经济基础的完善提供了方向。体现在经济生活当中，人们的美好生活需要就以市场需求变动的方式呈现出来，并给经济生活的各个组成部分提出新的要求[3]。而伴随着我国绿色发展理念和可持续发展战略的不断深入，随着市面上对于新能源相关产品的重视程度也在不断提[WZ1]升，就给[WZ2]相关产品带来了很大的发展机遇，同时也提出了更高的要求。对于新能源汽车来说，其天然的、固有的、阻碍其普及和大规模应用的弊端就是动力问题，也就是新能源汽车的电池续航能力不够、电池属性有待优化。而对于新能源汽车动力电池PACK一致性的控制策略进行探讨和研究，就能够针对性地解决这些问题，优化动力电池的综合性能，更好地突破当前的发展壁垒和发展困境。

3.3 符合经济高质量发展和可持续发展战略的要求，为新能源汽车动力电池PACK一致性控制增添发展活力

当前，我国经济高质量发展不断深入到每一个行业，可持续发展战略在提出环保性[WZ3]要求的同时，也要求行业发展必须具备长远目光和前瞻性目光，从全局出发，探寻更加永续的发展动力，获得可持续的、可延展的、可拓宽的发展路径和发展形势。新能源作为体现了我国先进生产要求和绿色发展理念的重要载体，不断优化组成自身的各个部分也是其发展的重要意义[4]。作为其核心动力源的电池，也必然成为其重点关注的发展对象。而进行新能源汽车动力电池PACK一致性控制策略的分析和探讨，这有利于在更深层次上、在更细节的层面上为新能源汽车产业的发展提供动力，使其获得更高质量的、源源不断的、可持续的发展前景。

3.4 提高新能源汽车动力电池PACK一致性控制的理论化水平，加快形成工作经验的沉淀，加速成熟

研究工作本身就是一项理论化、抽象化的工作，对于新能源汽车中锂电池PACK一致性控制策略的相关探讨，也是新能源汽车产业相关生产经验理论化、抽象化的过程。在研究过程当中，必然会涉及到中外发展状况的对比，涉及到相关理论的分析，涉及到对当前新能源汽车发展现状和动力电池PACK一致性控制工作现状的讨论与研究，这就有利于加快形成工作经验和生产经验的总结与沉淀，能够加速[WZ4]动力电池PACK产业的成熟，形成更加定型的、更加具有普遍指导意义的、更加科学高效的发展模式和生产模式。

3.5 提供系统分析当前新能源汽车动力电池PACK一致性控制工作的现状及问题，提高相应措施的针对性和有效性，提高管理实效

马克思主义哲学所强调的认识论是由实践产生理论又反作用于实践的一个循环上升的过程。对于新能源汽车动力电池PACK一致性控制策略的相关探讨和研究，是从其工作实践当中来，对于其发展现状和存在的问题进行分析并对比中外发展情况，结合当前的市场需求变动以及大的经济环境、政策动向来进行的理论化的上升和总结，是由实践形成认识的过程，产生的结果是结论[5]。而这项理论是否具有实际的指导意义？是否对于经济社会的发展有用？还必须要把它重新放回到生产活动的实践中去，从而完成第二个飞跃，使得理论化的升华与实际相符合，从而获得理论指导实践的理想效果，使得相关的研究和探讨更好地指导新能源汽车动力电池PACK一致性控制策略的优化。

4动力电池组成组时单体一致性保证

4.1容量一致

电池容量可以划分为两大部分内容，一部分是实际容量，另一部分是额定容量。所谓额定容量是指电池在设计时规定，在保持电池放电条件的基础上，能够放出最低限度的电量。所谓实际容量，则是指电池在实际应用中能够放出的最低限度的电量，而这一电量释放过程可能会受到电倍率及温度等多种因素影响。我们通常将额定容量称为标称容量，在分流时，电池会在环境温度达到一定条件后，以一定功率释放电流直至电压终止，这时可以利用电流值和放电时间计算出一个数值，该数值就为额定容量。

4.2内阻一致

动⼒电池内阻不⼀致使得电池组中每个单体在放电过程中热损失的能量各不相同，最终会影响电池单体的能量状态。

4.3恒流比一致

所谓恒流比，是指电流充入电池的电量与恒电流、恒电压充入的总电量之比。电池表现出的恒流比越高，则说明该电池的性能越好。在电池进行分容时，其会在一定温度下以三小时率电流恒流放电到规定的电压。而后再以三小时率电流恒流充电至规定电压。这个过程是电池放电和充电的过程，若电池的电量续满或耗尽，则该过程终止。为对比不同电池的性能，可以通过对比不同电池的恒流比来实现。

4.4放电平台一致

放电平台是电池放电曲线的一个特征，即电池充满电后，以3h率电流放电至规定电压的时间。放电平台越高，电池性能越好。分容时，蓄电池在25±5℃下，以3h率电流恒流充电至恒压充电电压，转恒压充电至充电停止。以3h率电流放电，直到放电终止。记录电压下降至规定电压的时间。同一组锂电池组中，单体电池需用同一个放电平台档次。同样，我们也可借助放电平台的情况探索电池的性能好坏。

4.5自放电一致

若电池处于闲置状态，在一定时间内不进行对外做功，那么其内部的物质就会发生相应的化学反应，最终导致电池的容量损失。这种现象被称为电池的自放电。自放电产生主要是因为电池制造的工艺、储存条件等等，而自放电的大小我们可以用荷电保持率加以阐述。所谓自放电率，是指电池在虚满电后的一定储存时间内，减少容量与初始容量的比值。同样，我们也可以借助电池的自放电率来探索电池性能的好坏。一般好的电池电池自放电率较小，即便短时间不用，电池的耗损也很小。对于同一组电池组来说，每个单体电池的自放电应保持一致。

4.6电压一致

每个电池都有正负极之分，而正负极之间的电位差就是整个电池的电压。我们可以将电池的电压分为开路电压和工作电压两种。所谓开路电压，是指电池在[WZ5]未工作的情况下，电池两极所产生的电位差。而工作电压则是指电池在工作情况下电池两极所产生的电位差。若电池两级的材料使用一样，那么该电池的开路电压就不受电池体积和几何结构情况的影响。电压单位为“伏（V）”，在条件相同前提下，放电电压与电池性能成正比，而电池的电压与电池带电量及温度有关。在组装电池组时，必须控制单体电池间的电压差。

4.7带电量

带电量不等同于电池容量，具体是指目前状态下开始放电，以3h率电流值持续放电直至电压终止，这一过程中电池所释放出的电量，带电量多用SOC表示，意为带电多少与实际容量的百分比，因此其单位为百分比（％），在条件相同前提下，带电量受开路电压影响，而开路电压与电流成正比。当电池串联和并联于电池组时，都会通过自动均衡保持带电量一致。

4.8电池批次

同一批次代表着电池的材料、工艺、设备、生产时间及型号完全一致，电池组间的电池保障批次一致，能够最基本的保障其性能的一致性。因此，电池组多为同一批次电池构成，若该批次电池数量不足，会选择相邻的同一工艺制成的批次电池。

5新能源汽车动力电池PACK一致性控制措施

5.1 提升原材料质量管理

动力电池PACK一致性首先受到电池材料的影响，因此，对于原材料的选择和质量管理工作是重中之重，要选择资质合格的原材料生产商和制造商，对于原材料的运输、储存、使用都要安置专门的人员，提高其专业性和技能型，在材料这一环节进行严格把关。

5.2 生产过程中的质量控制

具体的生产过程是各项设计图、各项[WZ6]参数、各种性能要求落实到实际的集中环节，因此，对这一环节也要进行非常严格的质量控制工作。严格执行设计图和国家、行业制定的相关标准来进行审核考察，对于不合格的产品要及时止损，立马停止生产，进行优化、升级，并通过落实个人责任制来激发相关工作人员的工作积极性和工作潜力，提高其规范化水平和标准化水平。

5.3 在动力电池一致性控制中采用分容配组新工艺

创新设备分容配组工艺，利用新工艺技术降低电流误差的产生，满足人们对动力电池的更高使用需求。分容配组新工艺注重动力电池的温度控制、容量测试、内阻测试，其工艺流程为启动测试、主通道充电、某个单元达成截止条件、辅助通道充电、所有单体达到截止条件、主通道放电在串联的动力电池测试某个SOC点的直流内阻、主通道放电、单个单元达成截止条件、辅助通道放电、所有单体达到截止条件、循环结束、结束的流程。

5.4 后期的应用维护

对于新能源汽车动力电池PACK一致性的控制措施来说，还必须要重视电池PACK的后期维护，如果不注重维护养护工作的话，[WZ7]势必会大大缩短寿命，丧失其拥有的使用价值和竞争力，因此必须通过配套[WZ8]完整的应用维护步骤和环节来促进企业价值与功能的发挥。

5.5 其他措施

要积极引进先进的优秀的人才，无论是管理工作[WZ9]还是具体的生产工作，都需要其具备一定的专业性、技能型与新能源汽车动力电池相关的知识储备和一定的法律意识、质量意识、安全意识，只有注重制度性措施的完善和先进经验的学习[WZ10]，才能够形成新能源汽车动力电池PACK一致性控制的优化合力[6]。

6结束语

新能源汽车动力电池PACK一致性控制措施的相关探讨体现了我国经济高质量发展的具体化深入化，也体现了新能源汽车产业追求新突破新升级的主动性和积极性，对于新能源汽车产业自身以及我国可持续发展战略的践行和落实来说都具有重要的意义，因此需要相关责任主体明确这项研究的价值，从而针对性地把握好管理、制度、人才、经验、公益、材料等生产要素，共同形成新能源汽车动力电池PACK一致性控制的发展合力，为我国新能源汽车产业的发展奠定更加深厚的基础。

参考文献：
[1] 杨万里, 田凤军, 王永忠,等. 纯电动汽车动力电池系统一致性诊断与控制方法研究[J]. 电池工业, 2020(1):5.

[2] 张昉, 范锋, 赵博. 车用动力电池回收分级分选一致性问题的研究[J]. 科技创新与应用, 2020(15):3.

[3] 王震坡、袁昌贵、李晓宇. 新能源汽车动力电池安全管理技术挑战与发展趋势分析[J]. 汽车工程, 2020, 42(12):15.

[4] 黄马仕. 解析新能源汽车动力电池的维护与保养策略[J]. 发明与创新：职业教育, 2020(4):2.

[5] 王云英. 新能源汽车动力电池故障的诊断与维护[J]. 汽车世界, 2020(3):1.
[6] 戴海峰, 孙泽昌, 魏学哲,等. 缓解电动汽车动力电池的不一致性的技术[J]. 2022(1).
[7]范涛[WZ11] 男 1981.08.01 四川射洪 629200 保力新（无锡）能源科技有限公司 本科 新能源PACK设计（车辆储能）

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[WZ2]线路人？要表达什么意思？

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[WZ8]删除

[WZ9]删除两个字，工作重复

[WZ10]这段话是否放在“只有这样才能够。。。”前更合适？

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