均衡充电方法对电池寿命的影响
均衡充电足为了防止某些电池因容量、端压的不一致而进行的补充电。在均衡充电时气体的产生量比浮充电时多几十倍,所以充电时间不能太长,均充电压也不能太高,以避免盈余气体影响氧的再化合效率,失水量增加,而且使板栅腐蚀速度增加,从而损坏电池。
1.被动均衡:简单经济但代价高昂
原理:通过电阻放电消耗高电压单体电池多余电量(能量转化为热能散发),使各单体电压趋向一致。对寿命的影响:
加剧循环寿命损耗:能星以热能形式浪费,意味着相同充电周期下,电池组实际用于工作的能量减少。为维持续航,用户需更频繁充放电,加速循环寿命消耗。
局部热应力加速老化:电阻放电产生局部高温,长期作用会加剧临近电芯的化学副反应,导致电极材料加速退化,缩短日历寿命。
深度衰减风险:仅能在充电末期抑制过充,对放电时的过放风险缺乏主动保护能力,弱势单体更易进入深度放电状态,造成不可逆损伤。
2.主动均衡:高效节能,延寿利器
原理:利用电感、电容或变压器等元件,将高能量单体电量无损转移至低能量单体(如"能量搬运工")。
对寿命的积极效应:
降低循环压力:能量高效转移(效率可达85%以上),减少了无效充放电次数。同等使用强度下,循环寿命消耗显著缓。
抑制不一致性茆延:实时双向能量转移(充/放电皆可均衡),确保所有单体工作于最优区间(SOC 20%-80%),防止个别单体过充/过放,大幅降低电芯间性能离散度。
延缓整体衰减:通过维持单体一致性,避免"短板效应"导致整组电池因个别电芯失效而提前报废。研究表明,优秀主动均衡系统可提升电池组总可用寿命20%-40%。