鋰動(dòng)力電池模組在使用過程中，鋰動(dòng)力電池單體出現(xiàn)的過充、過放、過溫、過流等問題，都會(huì)導(dǎo)致鋰動(dòng)力電池模組的使用壽命急劇下降，甚至引發(fā)燃燒、爆炸等惡性車禍。 動(dòng)力電池模組壽命縮短和安全性提高一直是制約其推廣應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。
鋰動(dòng)力電池單體篩選和成組后的有效電池管理是提高鋰動(dòng)力電池模組性能的兩個(gè)重要方面。 內(nèi)阻和極化不一致，需要電池管理系統(tǒng)在充放電過程中測(cè)量鋰動(dòng)力電池的電流，并與充放電設(shè)備通信，防止鋰動(dòng)力電池過充或過放。 在良好的電池管理?xiàng)l件下，模組可以防止鋰動(dòng)力電池模組在使用過程中的安全運(yùn)行，如大倍率放電、環(huán)境濕度高等。 串聯(lián)的鋰動(dòng)力電池模組不會(huì)因連接而損壞導(dǎo)致比鋰動(dòng)力電池單體壽命快，部分鋰動(dòng)力電池單體性能弱影響會(huì)降低容量利用率串聯(lián)連接的鋰動(dòng)力電池模塊，可以通過具有平衡功能的電池管理系統(tǒng)來增強(qiáng)。
在并聯(lián)鋰動(dòng)力電池模組中，由于市電電壓受市電鋰動(dòng)力電池單體參數(shù)的影響，分組后市電鋰動(dòng)力電池單體容量、初始SOC、內(nèi)阻、極化等方面的差異會(huì)導(dǎo)致市電電壓情況 事實(shí)上，大多數(shù)并聯(lián)鋰動(dòng)力電池的參數(shù)都是比較一致的。 整個(gè)充放電過程的平均電壓比與并聯(lián)鋰動(dòng)力電池模組的外加電壓比相差不大。 充放電電流平臺(tái)兩端SOC區(qū)間產(chǎn)生的電壓差比較大。 比如在充電端90%~100%的SOC范圍內(nèi)，由于平臺(tái)電壓差異的累積導(dǎo)致末端的路壓差異，部分鋰動(dòng)力電池極易出現(xiàn)欠充現(xiàn)象和一些鋰動(dòng)力電池被過度充電。
另一個(gè)明顯的影響原因是，并聯(lián)鋰動(dòng)力電池模組在實(shí)際工作條件下（電動(dòng)車加速、制動(dòng)、轉(zhuǎn)速）由于動(dòng)態(tài)電壓情況形成電壓環(huán)流，環(huán)流對(duì)鋰動(dòng)力電池造成損壞一定程度上。 電池模組的壽命。 假設(shè)的總充放電能量循環(huán)5Wh，則鋰動(dòng)力電池模組的循環(huán)壽命將比部分鋰動(dòng)力電池單體的測(cè)試壽命提高5%左右。
在先串后并的連接形式中，并聯(lián)通路中串聯(lián)部分的鋰電池單體數(shù)量越多，則整個(gè)通路中鋰電池單體的內(nèi)阻、極化等參數(shù)越接近相同一批鋰電池。 電池單體參數(shù)平均值的整數(shù)倍、并聯(lián)通路的容量差異和初始SOC差異成為并聯(lián)電壓不平衡的主要原因。 同一批次的部分鋰動(dòng)力電池單體參數(shù)正態(tài)分布在各回路先串聯(lián)后并聯(lián)，顯著降低了整個(gè)串并聯(lián)鋰動(dòng)力電池模組的電壓不平衡。
當(dāng)少量鋰動(dòng)力電池單體性能提升時(shí)，例如兩回路各256串，第一回路5節(jié)鋰動(dòng)力電池單體容量提升5%，其余251鋰-路體和第二回路上的動(dòng)力電池單體服從相同的分布，因?yàn)榇?lián)的鋰電池模組的整體正常分布沒有受到明顯影響，所以這兩個(gè)回路的電壓分布應(yīng)該不會(huì)有明顯變化，在充電或放電 當(dāng)5個(gè)性能較差的鋰動(dòng)力電池單體電流達(dá)到截止條件時(shí)，整個(gè)串并聯(lián)鋰動(dòng)力電池模組也達(dá)到截止條件，會(huì)導(dǎo)致鋰電池的容量利用率下降-動(dòng)力電池模組增加約5%。
在這些情況下，電池管理均衡器的效率和均衡能力決定了鋰電池模組的性能。 當(dāng)不同批次的鋰電芯同時(shí)工作時(shí)電池串聯(lián)和并聯(lián)的圖片，為了增加鋰電芯的運(yùn)行成本，而且在可預(yù)見的范圍內(nèi)，會(huì)出現(xiàn)不同批次、不同程度的新舊老化、支路差異鋰動(dòng)力電池單體串聯(lián)和并聯(lián)的容量，或者逐步篩選和分類電池串聯(lián)和并聯(lián)的圖片，因?yàn)椴煌緩降匿噭?dòng)力電池單體的參數(shù)，不同的分組形式有很大的差異。 通過對(duì)串并聯(lián)鋰動(dòng)力電池模組的建模仿真，可以預(yù)測(cè)不同分組方式下的電壓不平衡程度、不同參數(shù)的分布、串并聯(lián)路的特性及其特性。 并聯(lián)后的耦合特性決定了鋰動(dòng)力電池模組的容量利用率，以及鋰動(dòng)力電池模組的電壓不平衡、電流平衡時(shí)間等循環(huán)穩(wěn)定性。