動力電池PACK中電聯接微觀阻抗的解析與預防

李濱

摘 要：隨著電池技術的不斷發展，動力電池的廣泛應用，更加強調動力電池PACK的安全穩定性。本文立足對動力電池PACK中電聯接微觀阻抗的解析，探討了電聯接微觀阻抗的形成及表現形式，并在此基礎之上具體闡述了動力電池PACK中電聯接微觀阻抗的預防措施。

關鍵詞：動力電池; PACK; 電聯接; 微觀阻抗; 預防

中圖分類號：TN713 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ?文章編號：1006-3315（2019）01-196-001

隨著電動汽車的不斷發展，動力電池的廣泛應用，強調動力電池Pack電聯的安全性，以確保動力電池的穩定運行。在動力電池PACK中電聯接微觀阻抗的形成，會對電池的運行造成影響，不利于電池運行的安全保障。為此，強化對PACK中電聯接微觀阻抗的分析，是提出預防措施的重要基礎。本文立足對動力電池PACK中電聯接微觀阻抗的研究，就如何實現科學有效預防，做了如下具體闡述。

1.動力電池PACK中電聯接微觀阻抗的解析

在動力電池PACK中，電聯接微觀阻抗的產生，會對電池的運行形成一定影響，對電池的壽命等造成危害。從電鏈接微觀阻抗的測試來看，根據感抗的關系式，可以知道，動力電池內部的感應電流并不是形成感抗的作用機制，其大小基本保持不變。如圖1所示，是基于SOC狀態下動力電池PACK中的阻抗變化情況。由圖顯示，在放電的狀態之下，歐姆阻抗的變化比較小，但在一定狀況之下，要大于放電狀態下的歐姆阻抗值。質子在電解質和電極中傳遞，介質電阻的形成會對增加能量損失，影響電池的運行效率。

此外，在充電狀態之下，隨著電化學極化電阻的變化，其具體表現為：隨著SOC的增大，電阻值出現減小，并在放電不斷進行的狀態之下，電化學極化電阻數值也會持續增大。因此，在動力電池PACK中電聯接微觀阻抗的形成，會影響到動力電池的運行。并且隨著動力電池放電的不斷進行，電池電介質中的活性物質處于大量消耗的狀態，鋰離子在脫離嵌入的過程中，所受到的阻力逐漸增加，造成了大量能力的消耗，降低了動力電磁的運行效能。如圖2所示，是充電狀態電化學電容的變化情況圖。從中可以知道，電池在持續性的充電狀態之下，會出現活性物質的高消耗狀態，進而導致容量大幅度增加，擴散性阻抗的形成，會在電池濃差極化中體現，對于電池充電形成影響。

2.動力電池PACK中電聯接微觀阻抗的預防措施

第一，在動力電池PACK中，應實現對可接觸到金屬部件的等電位連接，實現切實有效的防護。通過螺栓連接、壓接等方式，可以實現對阻抗的有效防范，提高電聯接的穩定性。（1）在焊接中，選擇合理的焊接方式，確保焊接部位的穩定性;（2）在壓接中，接觸面應避免涂層等處理，否則會形成較大的接觸阻抗，影響動力電池PACK中電聯接的有效性;（3）電位連接、電氣隔離等的實現中，要確保扭矩等的規格，要符合實際要求，這是預防構建的關鍵。

第二，做好導體連接，避免高壓電流流經接觸面時，出現較大阻抗，影響動力電池PACK的電聯接效率。一是要有效控制電位連接導體截面積，并且合理優化布局，降低連接面的阻抗生成;二是在對連接點的處理中，需避免電聯接中不同材料之間產生電位差，導致腐蝕問題的發生，影響電池運行效率;三是要實現絕緣墊連接的合理布局。以電動汽車的動力電池為例，BMS的絕緣監測子系統一端連接在高壓上（高壓正或高壓負），另一端連接在12V地（即車身底盤），這是降低風險與阻抗的有效措施。

再次，在動力電池PACK的電聯接阻抗的預防中，是為了更好地提高運行效率，避免過多能耗的消耗。通過等電位連接的實施，能夠提高電池運行的穩定性，即使出現故障也不會因為裸露金屬部件而形成安全事故，在很大程度上提高了安全穩定性，也有效預防了阻抗的形成。

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